Полупрозрачный экран для антенны радионавигационного приемника



Полупрозрачный экран для антенны радионавигационного приемника
Полупрозрачный экран для антенны радионавигационного приемника
Полупрозрачный экран для антенны радионавигационного приемника

 


Владельцы патента RU 2458439:

Клионовски Кирилл Константинович (RU)

Изобретение относится к средствам радионавигации. Полупрозрачный экран представляет собой диэлектрический диск с выполненными на нем концентрическими металлическими полосами любым из методов химической металлизации диэлектрика, на которых выполнены контактные площадки прямоугольной формы. Контактные площадки расположены вдоль концентрических металлических полос с постоянным угловым шагом. На контактные площадки смежных металлических полос, лежащие вдоль одной радиальной линии, напаяны катушки индуктивности, или резисторы, или конденсаторы. С лицевой стороны концентрические металлические полосы и зазор между ними покрыты защитной паяльной маской. В центре полупрозрачного экрана имеется вырез для размещения антенного элемента. Технический результат - уменьшение электромагнитного излучения в направлении за экран для частотного диапазона 1-1.8 ГГц. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к средствам радионавигации, в частности к экранирующим структурам антенн, которые предназначены для подавления электромагнитного излучения в направлении за экран в диапазоне частот от 1 до 1.8 ГГц.

В настоящее время известны экраны антенн радионавигационных приемников, уменьшающие уровень электромагнитного излучения в направлении за экран. Так, например, устройство по патенту US 6100855, приоритет от 26.02.1999, МПК H01Q 1/12 содержит описание экрана для микрополосковой антенны радионавигационного приемника, содержащего металлический диск с нанесенным на него слоем радиопоглощающего материала. Радиус экрана составляет четверть длины волны принимаемого электромагнитного излучения. Данная конструкция позволяет подавить поверхностные токи экрана, что в свою очередь уменьшает уровень электромагнитного излучения в направлении за экран. Однако такая конструкция имеет большие габариты по толщине и обеспечивает низкую эффективность подавления излучения. Также, в силу наличия радиопоглощающего материала, появляются значительные потери активной мощности в экране, что приводит к уменьшению коэффициента усиления антенны с экраном.

Известно также устройство по патенту US 5694136, приоритет от 13.03.1996, МПК H01Q 1/38, которое содержит описание экрана для антенны радионавигационного приемника. Экран антенны выполнен на основе тонкого слоя непроводящего материала, который характеризуется поверхностным сопротивлением. Экран имеет центральную область, выполненную из проводящего материала, а также периферийную область, в которой поверхностное сопротивление увеличивается от центра к краю экрана. К недостаткам этого экрана следует отнести то, что при нанесении тонкого непроводящего слоя возникают трудности реализации сложных профилей распределения поверхностного сопротивления по экрану. Также, в силу потери активной мощности в слое непроводящего материала, уменьшается коэффициент усиления антенны с экраном. В силу того, что в слое непроводящего материала не происходит накопления реактивной мощности, данный экран не позволяет обеспечить требуемый уровень подавления электромагнитного излучения. Устройство по патенту US 5694136 является наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и может быть принято в качестве прототипа.

Целью заявленного изобретения является создание полупрозрачного экрана для антенны радионавигационного приемника, не имеющего указанных выше недостатков прототипа и обеспечивающего уменьшение электромагнитного излучения в направлении за экран для частотного диапазона 1-1.8 ГГц.

Указанная цель достигается за счет новой конструкции полупрозрачного экрана, содержащего диэлектрический диск с выполненными на нем концентрическим металлическими полосами, на которых имеются контактные площадки с напаянными катушками индуктивности, или резисторами, или конденсаторами, соединяющими смежные концентрические металлические полосы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает вид сверху полупрозрачного экрана с концентрическими металлическими полосами;

Фиг.2 изображает сечение А-А полупрозрачного экрана с концентрическими металлическими полосами;

Фиг.3 изображает вид сверху варианта исполнения полупрозрачного экрана с секционными концентрическими металлическими полосами.

Устройство полупрозрачного экрана для антенны радионавигационного приемника по данному изобретению представляет собой тонкий диэлектрический диск 1 с коэффициентом диэлектрической проницаемости в диапазоне 1.02-15. Значения толщины диэлектрического диска выбраны в диапазоне 0.2 мм-3 мм. Размер диаметра диэлектрического диска выбран в диапазоне 200 мм-400 мм. На поверхности диэлектрического диска выполнены концентрические металлические полосы 2 любым из методов химической металлизации диэлектрика. Ширина и толщина металлической полосы выбрана в пределах 2 мм-10 мм и 0.5 мкм-1 мм соответственно. На лицевой стороне концентрических полос имеются контактные площадки 3 прямоугольной формы, выполненные любым технологическим способом, с размерами сторон 0.5 мм-4 мм. На контактные площадки смежных металлических полос, лежащие вдоль одной радиальной линии, могут быть напаяны катушки индуктивности, или резисторы, или конденсаторы 4. Контактные площадки располагаются вдоль концентрических металлических полос с постоянным угловым шагом, который выбирается в диапазоне от 1° до 30°. Номиналы напаиваемых катушек индуктивности выбраны в пределах от 1 нГн до 250 нГн, резисторов в пределах от 10 Ом до 300 кОм и конденсаторов в пределах от 0.2 пФ до 70 пФ соответственно. В центре полупрозрачного экрана имеется вырез 5 для размещения антенного элемента. В качестве антенного элемента может быть использован микрополосковый излучатель, электрический вибратор, спиральная антенна. С лицевой стороны концентрические металлические полосы и зазор между ними покрыты защитной паяльной маской 6.

Также экран может быть выполнен в ином конструктивном варианте, в котором концентрические металлические полосы выполнены секционными, при этом дополнительно на концах каждой секции выполнены контактные площадки, на которые могут быть напаяны катушки индуктивности или резисторы или конденсаторы.

Устройство работает следующим образом.

При работе устанавливаемого в проеме выреза 5 антенного элемента на прием или передачу на полупрозрачном экране наводится электрический ток. Катушки индуктивности, резисторы и конденсаторы 4, напаянные на контактные площадки 3 смежных концентрических металлических полос 2, необходимы для создания электрического контакта между указанными полосами, и в силу этого они обеспечивают протекание электрического тока по всему экрану. Распределение амплитуды и фазы электрического тока на экране вдоль радиального направления зависит от номиналов напаиваемых катушек индуктивности, резисторов и конденсаторов. Электрический ток на экране создает диаграмму направленности электромагнитного излучения, которая суммируется с диаграммой направленности электромагнитного излучения антенного элемента в направлении за экран в противофазе. В результате, электромагнитное излучение в направлении за экран сильно уменьшается. Уменьшение электромагнитного излучения в направлении за экран позволяет уменьшить погрешность измерения координат местоположения радионавигационного приемника, который подключается к антенному элементу. Диэлектрический диск 1 частично отражает, и частично пропускает электромагнитное излучение, что дополнительно уменьшает уровень электромагнитного излучения в направлении за экран. Защитная паяльная маска 6 препятствует воздействию неблагоприятных факторов внешней среды на полупрозрачный экран, что обеспечивает стабильность его электрических параметров.

Эффективность устройства

При уменьшении уровня электромагнитного излучения в направлении за экран в радионавигационном приемнике, который подключается к антенне с полупрозрачным экраном, существенно уменьшается ошибка определения координат местоположения данного приемника, которая вызвана эффектом многолучевого распространения радиосигнала. При использовании антенны с полупрозрачным экраном погрешность определения текущей позиции радионавигационного приемника не превосходит одного метра. При использовании антенны без полупрозрачного экрана, погрешность определения текущей позиции радионавигационного приемника может достигать до 5 метров.

1. Полупрозрачный экран для антенны радионавигационного приемника, выполненный на основе диэлектрического диска, отличающийся тем, что на поверхности диэлектрического диска выполнены концентрические металлические полосы, при этом на лицевой стороне концентрических полос имеются контактные площадки прямоугольной формы, которые расположены вдоль концентрических металлических полос с постоянным угловым шагом, выбранным в пределах 1-30°, причем на контактные площадки смежных металлических полос, лежащие вдоль одной радиальной линии, напаяны катушки индуктивности, или резисторы, или конденсаторы.

2. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что концентрические металлические полосы выполнены секционными, при этом на концах каждой секции выполнены контактные площадки, на которые напаяны катушки индуктивности, или резисторы, или конденсаторы.

3. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что коэффициент диэлектрической проницаемости диэлектрического диска выбран в диапазоне 1,02-15, толщина в диапазоне 0,2-3 мм и диаметр в диапазоне 200-400 мм соответственно.

4. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что ширина концентрической металлической полосы выбрана в пределах 2-10 мм, а толщина металлической полосы выбрана в диапазоне 0,5 мкм-1 мм.

5. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что контактные площадки прямоугольной формы имеют размеры сторон 0,5-4 мм.

6. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что номиналы напаиваемых катушек индуктивности выбраны в пределах 1-250 нГн, резисторов в пределах 10 Ом-300 кОм и конденсаторов в пределах 0,2-70 пФ соответственно.

7. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что с лицевой стороны концентрические металлические полосы и зазор между ними покрыты защитной паяльной маской.

8. Полупрозрачный экран по п.1, отличающийся тем, что в центре полупрозрачного экрана имеется вырез для размещения антенного элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области конструкционных радиопоглощающих материалов, которые используются для обеспечения электромагнитной совместимости бортовой аппаратуры, защиты персонала от электромагнитного излучения в СВЧ диапазоне.
Изобретение относится к технологии получения радиопоглощающего магний-цинкового феррита, который может найти широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры.

Изобретение относится к радиофизике, антенной технике и может найти применение при создании поглотителей электромагнитных волн, используемых для оснащения сверхширокодиапазонных многофункциональных безэховых камер (БЭК) и экранированных помещений, обеспечивающих проведение радиотехнических измерений и испытаний технических средств на соответствие нормам и требованиям электромагнитной совместимости.

Изобретение относится к области радиотехники и звукотехники и может использоваться при строительстве и оборудовании безэховых камер (помещений с радио- и звукоизоляцией), которым предъявляются повышенные требования, и которые могут найти применение при проверке и сертификации электро-радиоприборов на электромагнитную совместимость и помехоустойчивость, звукозаписи и т.п.
Изобретение относится к антенной технике, в частности к радиопоглощающим покрытиям (РПП) и поглотителям, используемым в конструкциях антенн и антенных систем для оптимизации радиотехнических характеристик и уменьшения влияния близко расположенных металлических и диэлектрических поверхностей.

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к материалам для поглощения электромагнитных волн, и может найти применение для повышения скрытности и уменьшения вероятности обнаружения радиолокаторами объектов и оборудования наземной, авиационной, ракетной и космической техники.

Изобретение относится к многофункциональным покрытиям, обеспечивающим радиопоглощение, и может быть применено в радиотехнике. .

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к поглотителям электромагнитных волн (ЭМВ), в том числе в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ), и может быть использовано для снижения радиолокационной заметности различных объектов.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для изготовления поглотителей электромагнитных излучений в волноводных и антенно-фидерных системах, высокочастотных блоках приборов и безэховых камерах.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к поглотителям электромагнитных волн. .

Изобретение относится к радиосвязи и радиолокации, в частности к антенным системам, которые вносят значительный вклад в радиолокационную заметность объектов, и может быть использовано в наземной, наводной, авиационной и космической технике
Изобретение относится к материалам для защиты от ионизирующих излучений и может быть использовано в атомной, радиохимической промышленности, а также в военно-морской и авиакосмической промышленности в целях защиты обслуживающего персонала и окружающей среды

Изобретение относится к классу эластичных антирадарных материалов, состав и структура которых обеспечивают эффективное поглощение электромагнитной энергии в диапазоне радиоволн, которые могут найти применение для снижения радиолокационной контрастности летательных аппаратов, а также морских и наземных объектов

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к функциональным покрытиям, обеспечивающим поглощение в СВЧ-диапазоне частот и поглощение в акустическом диапазоне частот
Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры

Изобретение относится к швейной промышленности и может использоваться при изготовлении швейных изделий

Изобретение относится к радиопоглощающему материалу
Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры

Изобретение относится к области защиты сухопутной и морской техники от естественного и искусственного излучения
Наверх