Самолетная антенно-фидерная система



Самолетная антенно-фидерная система
Самолетная антенно-фидерная система
Самолетная антенно-фидерная система

 


Владельцы патента RU 2517363:

Открытое акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (ОАО "ВНИИРА") (RU)

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, предназначенной для обслуживания бортовой радиоаппаратуры ближней навигации и посадки самолетов в дециметровом диапазоне частот. Технический результат - обеспечение устойчивой работы бортовой аппаратуры ближний навигации и посадки самолетов при круговом обзоре пространства с горизонтальной поляризацией рабочего сигнала. Самолетная антенно-фидерная система, содержащая приемо-передающие антенны с соответствующими диаграммами направленности, объединенные между собой фидерной системой питания, включающей в себя усилители, радиочастотные фидеры, подключаемые к бортовой радиоаппаратуре, при этом приемо-передающие антенны размещаются на передней, задней кромках левого и правого крыла самолета и выполнены с зеркально симметричными относительно продольной плоскости симметрии самолета слабонаправленными диаграммами направленности, при этом антенны выполнены с учетом их размещения на объекте так, чтобы диаграммы направленности смежных антенн в горизонтальной плоскости имели взаимные перекрытия на уровне, обеспечивающем устойчивую линию радиосвязи, причем выход каждой антенны подключен к независимому по несущей частоте радиосигнала входу обслуживаемой радиоаппаратуры, в которой предусмотрено устройство выбора и включения комбинации рабочих антенн, обеспечивающее обработку принятых рабочими антеннами радиосигналов и формирование результирующего принятого информационного сигнала, частотное разделение сигналов передачи и приема, поочередное включение одной или двух рабочих антенн при передаче сигнала. 3 ил.

 

Предлагаемая самолетная антенно-фидерная система (АФС) относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и предназначена для обслуживания бортовой радиоаппаратуры ближний навигации и посадки в дециметровом диапазоне волн.

Необходимость создания предлагаемой АФС обусловлена требованиями: обеспечения кругового обзора пространства при размещении на самолете антенн, работающих с горизонтальной поляризацией поля, обеспечения устойчивой работы на участках перекрытия диаграмм направленности, используемых антенн, то есть в интерференционных зонах, обеспечения устойчивой работы в режиме "Посадка" в условиях отсутствия возможности размещения антенн в носовой части фюзеляжа самолета, необходимости обеспечения работы на широко разнесенные антенны, размещаемые на передних кромках крыльев самолета

Известными аналогами предлагаемого технического решения являются:

Антенна с круговой диаграммой направленности в азимутальной плоскости RU 2177661 C1, заявл. 08.08.2000 г., содержащая два полоска, выполненных в параллельных плоскостях, ширина первого и второго полоска соответственно изменяется вдоль антенны по квазипериодическому закону. Полоски сдвинуты относительно друг друга вдоль антенны на полпериода. Недостатком данного аналога является то, что при размещении антенны на самолете диаграмма направленности за счет переотражающих частей самолета не обеспечивает круговой обзор пространства.

Многофункциональная структурно-интегрированная ОВЧ/СВЧ антенная система самолета RU 2134002 C1, заявл. 12.08.1997 г., содержащая антенный элемент, электропроводную часть конструкции самолета, выполненную с возможностью функционирования в качестве излучающего и принимающего компонента антенной системы и согласования по полному сопротивлению с приемо-передающим оборудованием, согласующие электронные устройства для подключения антенной системы к приемопередатчику, а также схему возбуждения антенны при передаче сигналов от антенного элемента и электропроводной части конструкции самолета.

Особенностью данного аналога является возможность обеспечивать работу радиооборудования в диапазонах высоких и очень высоких частот, недостатком такого технического решения является невозможность обеспечения кругового обзора пространства при использовании электропроводной части конструкции самолета в качестве излучающего элемента в дециметровом диапазоне частот.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому техническому решению является антенно-фидерное устройство космического летательного аппарата (КЛА), RU 2276434 C1, заявл. 20.08.2004, выбранное в качестве прототипа, содержащее размещаемые диаметрально противоположно по внешнему периметру корпуса КЛА антенны, объединенные между собой фидерной системой питания, включающей в себя радиочастотные фидеры и делители мощности, подключаемые к бортовой радиосистеме, при этом каждая из антенн имеет осесимметричную варонкообразную диаграмму направленности, угол раствора которой регламентирован траекторией полета КЛА, направления осевой минимальный величины диаграммы направленности антенн совмещены с центральным направлением сектора углов связи с задействованным наземным измерительным пунктом, а в непосредственной близости от антенн установлены и включены в фидерную систему питания усилители.

Недостатком прототипа является то, что устойчивая связь с задействованным наземным пунктом регламентирована траекторией полета КЛА, а на участках взаимного перекрытия диаграмм направленности используемых антенн неизбежно существование интерференционной зоны -зоны нулевого приема.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение устойчивой работы самолетного радиооборудования: при круговом обзоре пространства с горизонтальной поляризацией рабочего сигнала, в том числе на участках взаимного перекрытия диаграмм направленности используемых антенн, и то же в режиме "Посадки" при работе на широкоразнесенные антенны.

Указанная задача достигается тем, что приемо-передающие антенны размещаются на передней, задней кромках левого и правого крыла самолета фиг.1. Антенны выполнены, с зеркально симметричными относительно продольной плоскости симметрии самолета, слабонаправленными диаграммами направленности фиг.3. Антенны выполнены с учетом размещения на объекте так, чтобы диаграммы направленности смежных антенн в горизонтальной плоскости фиг.3 имели взаимные перекрытия на уровне, обеспечивающем устойчивую линию радиосвязи. Выход(вход) каждой антенны фиг.2 подключен к независимому по несущей частоте радиосигнала входу(выходу) обслуживаемой радиоаппаратуры, в которой предусмотрено устройство 6, фиг.2. С помощью этого устройства обеспечивается частотное разделение сигналов передачи и приема, выбор и включение комбинации рабочих антенн: «левая передняя, правая задняя», «правая передняя, левая задняя», «левая передняя», «правая передняя» для передачи радиосигнала, благодаря чему обеспечивается безинтерференционное излучение радиосигнала. Принятые рабочими антеннами радиосигналы по независимым от несущей частоты радиосигнала входам поступают для обработки и формирования результирующего информационного приемного радиосигнала в устройстве 6, благодаря чему исключаются зоны интерференции в режиме приема.

Техническим результатом, который получается при использовании предлагаемого технического решения, является создание АФС для большого самолета, на котором отсутствует возможность размещения антенн в носовой части, но обеспечивается устойчивая работа бортовой радиоаппаратуры ближней навигации и посадки на широкоразнесенные антенны.

Для иллюстрации изложенного выше и пояснения работы предлагаемого технического решения приведены следующие фигуры:

Фиг.1 Размещение антенн на самолете.

1. Передняя левая антенна.

2. Передняя правая антенна.

3. Задняя левая антенна.

4. Задняя правая антенна.

5. Продольная ось симметрии самолета.

Фиг.2 Структурная схема самолетной антенно-фидерной системы.

1. Передняя левая приемо-передающая антенна.

2. Модуль усилителя мощности и усилителя высокой частоты.

3. Передняя правая приемо-передающая антенна.

4. Задняя левая приемо-передающая антенна.

5. Задняя правая приемо-передающая антенна.

6. Устройство выбора и включения рабочих антенн, обработки принятых радиосигналов, частотного разделения сигналов приема и передачи.

7. Бортовая радиоаппаратура ближней навигации и посадки.

8. Радиочастотные фидеры.

Фиг.3 Вид диаграмм направленности антенн, входящих в АФС.

1. Передней левой антенны.

2. Передней правой антенны.

3. Задней левой антенны.

4. 3адней правой антенны.

5. Направление полета - НП.

Предлагаемая самолетная антенно-фидерная система работает следующим образом. Передаваемые и принимаемые бортовой радиоаппаратурой 7, фиг.2 радиосигналы транслируются через радиочастотные фидеры 8, фиг.2, модули усилителей мощности и усилителей высокой частоты 2, фиг.2 к антеннам 1, 3, 4, 5, фиг.2 для передачи на излучение или передачи принятых радиосигналов - от них к приемнику радиоаппаратуры ближней навигации и посадки. Модули усилителей мощности и усилителей высокой частоты (для приемного сигнала) введены для обеспечения уровней излучаемого, принимаемого радиосигналов, при которых обеспечивается устойчивая линия радиосвязи. В обслуживаемой АФС бортовой радиоаппаратуре предусмотрено четыре независимых по несущей (СВЧ) частоте входа, к которым подключены соответствующие антенны. Попарное включение антенн или их поодиночное включение осуществляет устройство 6, фиг.2 обработки результирующего сигнала и последующего подключения требуемой комбинации антенн. В результате обработки выделяются сигналы приемной информации от каждой антенны, по которым формируется результирующий информационной сигнал. Такое подключение АФС к радиоаппаратуре позволяет исключить потерю приемной информации в интерференционных зонах, под углами взаимного перекрытия диаграмм направленности и обеспечить круговой обзор пространства в горизонтальной плоскости. Безинтерференционная передача сигналов на излучение обеспечивается за счет поочередного включения одной или двух рабочих антенн в режиме «передача».

Проведенные экспериментальные исследования позволяют сделать заключение о правильности предлагаемого технического решения и о возможности его промышленной реализации.

Источники информации

1. RU 2177661 C1, заявл. 08.08.2000 г.

2. RU 2134002 C1, заявл. 12.08.1997 г.

3. RU 2276434 C1, заявл. 20.08.2004 г.

Самолетная антенно-фидерная система, содержащая приемо-передающие антенны с соответствующими диаграммами направленности, объединенные между собой фидерной системой питания, включающей в себя усилители, радиочастотные фидеры, подключаемые к бортовой радиоаппаратуре, отличающаяся тем, что приемо-передающие антенны размещаются на передней, задней кромках левого и правого крыла самолета и выполнены с зеркально симметричными относительно продольной плоскости симметрии самолета слабонаправленными диаграммами направленности, при этом антенны выполнены с учетом их размещения на объекте так, чтобы диаграммы направленности смежных антенн в горизонтальной плоскости имели взаимные перекрытия на уровне, обеспечивающем устойчивую линию радиосвязи, причем выход каждой антенны подключен к независимому по несущей частоте радиосигнала входу обслуживаемой радиоаппаратуры, в которой предусмотрено устройство выбора и включения комбинации рабочих антенн, обеспечивающее обработку принятых рабочими антеннами радиосигналов и формирование результирующего принятого информационного сигнала, частотное разделение сигналов передачи и приема, поочередное включение одной или двух рабочих антенн при передаче сигнала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам беспроводной передачи электроэнергии. Технический результат - возможность передавать магнитную индукцию в непроводящей газовой среде дистанционно, без использования специально сооружаемых для этого магнитопроводов.

Устройство относится к радиотехнике, а именно к антенно-фидерным устройствам СВЧ бортового радиооборудования самолетов. Техническим результатом является обеспечение кругового обзора пространства приемопередатчиком и тремя радиоприемными устройствами с трехантенной системой и улучшение энергетических характеристик коммутационно-разделительного устройства.

Изобретение относится к авиационной технике и касается самолетов радиолокационного дозора и наведения палубного и наземного базирования. Самолет содержит фюзеляж, высокорасположенное крыло, горизонтальное и разнесенное вертикальное оперение, силовую установку и шасси.

Изобретение относится к области авиационной радиолокации. Самолет дальнего радиолокационного обнаружения корабельного базирования состоит из фюзеляжа, переднего крыла обратной стреловидности и заднего крыла нормальной стреловидности, расположенных в верхней части фюзеляжа и отклоненных вверх, двигательной установки и радиолокатора с носовой и боковыми активными фазированными антенными решетками.

Изобретение относится к конструктивным элементам фюзеляжа летательного аппарата. Обтекатель антенны, установленный на самолете, содержит радиопрозрачную переднюю и металлическую заднюю части, обшивку, подкрепленную силовым набором.

Изобретение относится к фазированным антенным решеткам, при этом функция формирования диаграммы направленности в пределах фазированной решетки упрощена разделением ее на две стадии, среди которых стадия подрешетки относится к постоянному или нечасто изменяемому набору перекрывающихся подрешеток, а основная стадия обеспечивает реконфигурирование главной схемы в виде многочисленных реконфигурируемых сфокусированных лучей в пределах определенной области покрытия.

Изобретение относится к форменным стержневым трансформируемым конструкциям и может быть использовано в составе крупногабаритного (напр., параболического) рефлектора космической антенны.

Изобретение относится к области микросистемной техники и может быть использовано при создании микросистемных устройств управления и/или сканирования малогабаритной антенной или оптической отражающей поверхностью (зеркала) на основе подвижных термомеханических микроактюаторов, обеспечивающих преобразование «электрический сигнал - перемещение» и/или «изменение температуры - перемещение».

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в конструкциях обтекателей антенн. .

Изобретение относится к космической технике, в частности к развертываемым рефлекторам космических антенн, выполненных на основе крупногабаритных стержневых конструкций.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - возможность формирования большого количества узких лучей. Антенна с совместным использованием источников для одновременного формирования множества лучей содержит множество элементарных источников, разнесенных с постоянным шагом (Р), и параболический отражатель, при этом элементарные источники объединены в несколько идентичных подрешеток, каждая подрешетка содержит несколько периферийных элементарных источников и центральный элементарный источник, причем каждая подрешетка предназначена для синтезирования луча и содержит единственный источник возбуждения, причем элементарные источники каждой подрешетки соединены между собой по фазе посредством электромагнитного излучения центрального элементарного источника на периферийные элементарные источники, а две последовательные подрешетки содержат, по меньшей мере, один общий элементарный источник и смещены на расстояние, соответствующее заранее определенному количеству шагов (Р), которое больше или равно единице. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к мобильному устройству дальней связи. Технический результат - улучшение мобильной дальней связи. Мобильное устройство дальней связи для летательного аппарата для установления соединения дальней связи в радиочастотном диапазоне с базовой станцией, содержащее, по меньшей мере, первую и вторую антенны, электромагнитный экран, расположенный между первой и второй антеннами, логический компонент, при этом первая и вторая антенны приспособлены для передачи и приема сигналов дальней связи одной и той же полосы частот, и при этом логический компонент выбирает, первая или вторая антенна используется для соединения дальней связи с базовой станцией. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к элементам конструкции антенн самолетов дальнего радиолокационного обнаружения. Вращающийся обтекатель антенн, выполненный в виде кессона и предназначенный для установки на фюзеляже за крылом посредством пилонов, содержит центральный узел - силовой куб, состоящий из верхней и нижней панелей обшивок кессона, двух лонжеронов и двух силовых нервюр. В силовом кубе соосно с обтекателем установлен главный опорный элемент - восьмигранник. Четыре вертикальные грани восьмигранника, расположенные параллельно стенкам лонжеронов и нервюр кессона, закреплены к вертикальным балкам, установленным на лонжеронах и силовых нервюрах кессона. Восьмигранник ограничен верхним и нижним фланцами, подкрепленными ребрами жесткости, имеющимися на каждой грани и соединенными наружными от граней полками со стенками лонжеронов и нервюр фитингами. Внутренние полки фланцев имеют элементы крепления нижнего фланца к подшипнику механизма вращения. Элементы крепления расположены между ребрами жесткости. Изобретение направлено на создание прочной, надежной и удобной в эксплуатации конструкции. 6 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для связи ретрансляторов связи на привязных аэростатах. Технический результат изобретения заключается в расширении телекоммуникационных функций ретрансляторов связи на привязных аэростатах MB, ДМВ и СМВ диапазонов за счет использования сверхдлинноволнового, длинноволнового и средневолнового (СДВ-СВ) диапазонов частот для связи с удаленными подвижными и стационарными объектами. В изобретении кабель-канат является приемо-передающей антенной для мобильной наземной радиостанции СДВ-СВ диапазонов частот, а также используется для электропитания ретранслятора связи на привязном аэростате. 4 ил.

Изобретение относится к мобильному устройству дальней связи. Технический результат - улучшение мобильной дальней связи. Мобильное устройство дальней связи для летательного аппарата, для установления соединения дальней связи в радиочастотном диапазоне с базовой станцией, содержит, по меньшей мере, первую и вторую антенну, электромагнитный экран, расположенный между первой и второй антенной, логический компонент, при этом первая и вторая антенна приспособлены для передачи и приема сигналов дальней связи одной и той же полосы частот, и при этом логический компонент выбирает, первая или вторая антенна используется для соединения дальней связи с базовой станцией. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 14 ил.
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и может быть использовано при креплении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности узла крепления обтекателя с корпусом летательного аппарата за счет более точного базирования (центрирования) антенного обтекателя на шпангоуте. Узел крепления обтекателя с корпусом летательного аппарата содержит металлический шпангоут, соединенный с керамическим обтекателем слоем эластичного термостойкого клея. По окружности шпангоут имеет кольцевую проточку, заполненную эластичным термостойким клеем, по центру которой выполнены крестообразные сквозные пазы под углом 45° к продольной оси шпангоута. По краям и в центре пересечения пазов имеются сквозные отверстия. В части шпангоута, обращенной в сторону обтекателя, выполнены компенсаторы теплового расширения в виде осевых сквозных дополнительных пазов с отверстиями с образованием цанговых лепестков, непосредственно контактирующих своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью обтекателя. Крестообразные пазы и компенсаторы теплового расширения размещены поочередно и равномерно. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для арретирования подвижной части антенн бортовых радиолокационных станций (БРЛС), размещаемых на подвижных объектах. Технический результат - устранение угрозы выхода из строя антенны из-за ударов ее подвижной части об ограничители при маневрировании объекта, поскольку обеспечивается торможение подвижной части антенны путем шунтирования обмоток электродвигателей при отключении электропитания. Для этого устройство электромагнитного арретирования антенны БРЛС содержит бесконтактные моментные электродвигатели, связанные через редукторы с осями карданного подвеса, на внутренней раме которого установлено антенное полотно, блок управления электродвигателями, бортовой источник электропитания, и снабжено коммутаторами, подключенными к бортовому источнику электропитания, и шунтами, которые подключены через нормально замкнутые контакты коммутаторов к обмоткам электродвигателей, при этом блок управления подключен к обмоткам электродвигателей через нормально разомкнутые контакты коммутаторов. 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания самолетов с системой антенн кругового обзора как палубного, так и наземного базирования для задач радиолокационного дозора и наведения (РЛДН), управления воздушным движением и морского патрулирования. Самолет пониженной радиолокационной заметности содержит фюзеляж, крыло, оперение, силовую установку, шасси и систему антенн кругового обзора. Центральная часть крыла выполнена с радиопрозрачными передними и задними кромками и имеет большее сужение, чем концевые части крыла. При этом центральная часть крыла выполнена с таким сужением, чтобы установленные в ее передних и задних кромках антенны обеспечивали круговой обзор. Достигается расширение зоны кругового освещения воздушной обстановки, ограниченной только техническими возможностями антенн, снижение радиолокационной заметности, возможность беспрепятственного катапультирования экипажа, легкий доступ в обтекатели антенн РТК. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для активных устройств установки помех, которые применяются для отклонения приближающейся системы, оснащенной радиолокационной станцией. Технический результат - повышение степени защиты объектов. Устройство обеспечивает образование соответствующего облака с помощью активных устройств установки помех, содержащее по меньшей мере одну антенну, один приемник, одно устройство обработки сигналов и один радиопередатчик, один источник питания, а также систему на одном чипе SoC, систему в корпусе SIP и интегральную схему специального назначения ASIC с интегрированным приемно-передающим блоком. В качестве антенны используют антенну с очень широким диапазоном частот. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, а точнее к области антенн летательных аппаратов. Может быть использовано в дециметровом диапазоне длин волн в качестве передающей или приемной антенны летательного аппарата (ЛА), имеющего участок траектории с пониженным атмосферным давлением, на котором необходимо передавать радиосигналы. Технические результаты заключаются в упрощении конструкции излучателя, повышении технологичности изготовления, расширении функциональных возможностей, повышении надежности. Антенна ЛА содержит открытый с одного конца цилиндрический резонатор, заполненный диэлектриком, накладку, излучатель, втулку, коаксиальный соединитель с центральным проводником. Центральный проводник коаксиального соединителя удлинен внутрь цилиндрического резонатора и расположен во втулке. Открытый с одного конца цилиндрический резонатор является корпусом антенны ЛА. Излучатель закреплен на корпусе с помощью винтов. Коаксиальный соединитель закреплен на нижней крышке корпуса таким образом, что его продольная ось перпендикулярна оси антенны. На нижней крышке корпуса в диэлектрике крепится втулка. Вдоль втулки по направлению к нижней крышке выполнен плавный срез для осуществления симметрирования токов, текущих по центральному проводнику коаксиального соединителя и втулке. Излучатель выполнен в виде двух проводников на подложке печатной платы. Проводники расположены в одной плоскости и изогнуты под углом 90°, причем короткие и длинные отрезки проводников от точек изгиба расположены соосно и попарно равны. Длина и ширина отрезков каждого проводника выбраны таким образом, чтобы разность фаз токов между коротким и длинным отрезками составляла 90°. Один проводник соединен с центральным проводником коаксиального соединителя, а другой проводник с втулкой. 5 ил.
Наверх