Волноводно-щелевая антенная решетка

Авторы патента:

H01Q13/00 - Волноводные рупоры или раструбы; щелевые антенны; волноводно-щелевые антенны; эквивалентные конструкции, вызывающие излучение вдоль пути распространения направленной волны (многомодовые антенны H01Q 25/04)

Владельцы патента RU 2583341:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" (RU)

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 линейки, для чего на стержне волноводно-коаксиального перехода перед щелью установлен штырь. При этом волновод выполнен прямоугольным. Прямоугольная поперечная щель выполнена на конце волновода. При работе волновод разделяет подведенную мощность на ответвленную, проходящую и отраженную, а фаза излученной оконченным излучателем волны определяется длиной пути волноводной волны от предпоследней щели до излучателя с учетом длины волны в волноводно-коаксиальном переходе. Технический результат - увеличение коэффициента полезного действия, коэффициента усиления антенны. 3 ил.

Волноводно-щелевая антенная решетка относится к радиотехнике сверхвысоких частот, а именно к волноводно-щелевым линейным антеннам и решеткам из них со сканированием луча в поперечной к линейкам плоскости. Волноводно-щелевая антенная решетка используется в радиотехнических системах, например в радиолокационных системах, системах управления воздушным движением, связи, радионавигации.

Известно, что в антеннах бегущей волны, нерезонансных антеннах, в антеннах частотного сканирования в конце антенны устанавливается оконечная поглощающая нагрузка (см. Справочник по радиолокации, под редакцией Мерилла И. Сколника, перевод с английского К.Н. Трофимова, Том 2, Радиолокационные антенные устройства, Москва, «Советское радио», 1977 г., стр. 287, рис. 16 «а» [1]; Антенны УКВ, под редакцией Г.З. Айзенберга, в двух частях, ч. 2. М., «Связь», 1977 г., стр. 182, рис. 6.10а, б, рис. 6.11 [2]), являющаяся обязательной принадлежностью данных антенн, в которую при проектировании закладывают 1-10% мощности. Это приводит к прямым потерям мощности, снижающим коэффициент усиления (КУ) антенны, что является главным недостатком данных конструкций.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого устройства является волноводно-щелевая антенна Бородина (патент №2476963 РФ [3]), которая включает в себя образующие решетку линейки, имеющие прямоугольный волновод с оконечной нагрузкой. Целью данного изобретения является снижение, т.е. ослабление кроссполяризационного излучения.

Однако наличие оконечных нагрузок в конце антенны приводит к потерям мощности до 10%, что, следовательно, снижает коэффициент полезного действия (КПД) антенны.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является существенное повышение коэффициента полезного действия (КПД), КУ антенны, соответственно, потенциала радиолокационных систем (РЛС), дальности действия РЛС, в том числе по малоразмерным целям.

Для решения поставленных задач, в волноводно-щелевой антенной решетке, состоящей из образующих решетку волноводно-щелевых линеек (далее линеек), каждая линейка заканчивается боковым волноводно-коаксиальным переходом (далее ВКП), который возбуждает полуволновую поперечную щель в узкой стенке линейки, для чего на стержне ВКП перед щелью установлен штырь.

Техническим результатом является замена оконечной поглощающей нагрузки на оконечный излучатель.

Сущность предлагаемого изобретения подробно иллюстрируется рисунками, на которых изображено:

На фиг. 1 - оконечный излучатель в виде щели, запитываемой ВКП со штырем, вид спереди;

На фиг. 2 - разрез А-А (см. фиг. 1);

На фиг. 3 - разрез Б-Б (см. фиг. 1).

Волноводно-щелевая антенная решетка включает в себя образующие решетку линейки, имеющие прямоугольный волновод 1, на узкой стенке которого выполнены щели 2.

На конце прямоугольного волновода 1 на узкой стенке расположена прямая поперечная щель 3. Возбуждение поперечной щели 3 осуществляется с помощью того, что стержень 4 бокового ВКП, вместо соединения с центральным проводником коаксиальной линии, соединен с узкой стенкой волновода 1, в которой прорезана поперечная щель 3. Кроме того, для возбуждения поперечной щели 3 на стержне 4 бокового ВКП установлен штырь 5.

Сущность работы линейки с заявленным изобретением заключается в разделении мощности подошедшей волны на ответвленную, проходящую и отраженную в соответствии с расчетом под заложенное амплитудное распределение с определением геометрических параметров щелей по всей длине линеек. При замене нагрузки оконечным излучателем изменяется распределение мощности по длине линейки. Под измененное распределение поля изменяются требуемые геометрические параметры щелей на линейках. Фаза излученной оконечным излучателем волны определяется длиной пути волноводной волны от предпоследней щели до оконечного излучателя с учетом длины волны в ВКП.

Таким образом, применение оконечного излучателя на линейке позволяет сфазировать и направить в луч мощность, уходящую ранее в оконечную нагрузку, повысить КПД, КУ антенны и увеличить потенциал РЛС, что способствует повышению дальности обнаружения малоразмерных целей и решению возрастающих задач перед РЛС. Благодаря замене оконечных поглощающих нагрузок на оконечные излучатели снижается стоимость, а кроме того, повышается надежность РЛС.

Волноводно-щелевая антенная решетка, состоящая из образующих решетку линеек, отличающаяся тем, что каждая линейка заканчивается боковым волноводно-коаксиальным переходом, который возбуждает полуволновую поперечную щель в узкой стенке линейки, для чего на стержне волноводно-коаксиального перехода перед щелью установлен штырь.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике. Конструкция содержит волноводно-микрополосковый переход, в котором согласующий элемент выполнен в виде гребнеобразной конструкции со ступеньками различной высоты.

Волноводно-щелевая антенна // 2566644

Использование: для изготовления волноводно-щелевых антенн. Сущность изобретения заключается в том, что волноводно-щелевая антенна состоит из отрезка прямоугольного волновода, в одной из узких стенок которого выполнены наклонные щели и дополнительные щели, причем каждой из наклонных щелей соответствуют две дополнительные щели, которые расположены к ней под прямым углом и по разные стороны, при этом каждый из концов наклонной щели совпадает с концом дополнительной щели.

Антенное широкополосное устройство на основе излучающего коаксиального кабеля // 2559755

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антеннам, и может быть использовано в приемо-передающих устройствах. Технический результат - расширение диапазона рабочих частот, улучшение диаграммы направленности, упрощение конструкции и уменьшение размеров антенны.

Широкополосная антенна на отрезках длинных линий со стуктурной неоднородностью // 2558619

Изобретение относится к антенной технике, а именно к широкодиапазонным антеннам вертикальной поляризации. Технический результат состоит в том, чтобы получить достаточно широкую полосу рабочих частот и равномерное значение коэффициента стоячей волны (КСВ), которые увеличиваются с ростом рабочей частоты более, чем октава.

Антенна вытекающей волны // 2553059

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот, а именно к линейным антеннам вытекающей волны на основе круглого волновода с заполнением и решеткам из них, и может быть использовано в радиотехнических системах, в том числе системах управления воздушным движением, связи, радиолокации, радионавигации, базирующихся как на неподвижных, так и на подвижных объектах, включая летательные аппараты. Технический результат - осуществление электронного управления максимумом диаграммы направленности антенны вытекающей волны на основе круглого волновода с продольной щелью.

Плазменная вибраторная антенна с ионизацией поверхностной волной // 2544806

Изобретение относится к области антенной техники и предназначено для приема и передачи радиосигналов. Технический результат заключается в повышении надежности конструкции, снижении необходимой мощности ВЧ передатчика и расширении используемого диапазона частот.

Диэлектрический планарный излучатель // 2515700

Изобретение относится к антенной технике микроволнового диапазона, может быть использовано в зондирующих устройствах радиолокационного диагностического оборудования и предназначено для формирования волновых пучков излучения, обеспечивающих различную степень локализации облучения объекта диагностики, расположенного в ближней и промежуточной зонах излучателя.

Способ изготовления rfid-антенн, работающих в диапазоне ультравысокой частоты // 2507301

Изобретение относится к области нанесения на подложки металлических покрытий, а именно к нанесению электропроводящего слоя на полимерную или бумажную подложку при изготовлении антенн, работающих в диапазоне ультравысокой частоты.

Щелевая полосковая антенна вытекающей волны с круговой поляризацией // 2504055

Изобретение относится к антенной технике и может быть применено для приема сигналов Глобальных навигационных спутниковых систем, включая ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и OmniSTAR. Технический результат - улучшение технических характеристик антенны, а именно: уменьшение коэффициента эллиптичности, увеличение подавления кросс-поляризации и расширение рабочего диапазона частот.

Рупорный излучатель и способ его изготовления // 2503101

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным излучателям, входящим в состав антенн космического аппарата, а также к способам их изготовления, и к способам соединения деталей, охватывающих одна другую, с помощью клея, когда одна деталь изготовлена из композиционного материала, а другая - из металла.

Многоканальный радарный уровнемер // 2584917

Устройство относится к измерителям уровня наполнителя в резервуарах, емкостях и т.д., вВ частности, к радарному детектированию параметров процесса, связанных с расстоянием до поверхности содержимого в резервуаре с помощью электромагнитных волн. Многоканальный радарный уровнемер содержит первый и второй функционально независимые блоки электрических схем, которые имеют приемопередающую схему и обрабатывающую схему. Уровнемер содержит передающий линейный зонд, соединенный с указанными блоками электрических схем. Указанный передающий линейный зонд проходит вглубь содержимого резервуара и обеспечивает возможность распространения первой и второй мод передачи. Устройство также содержит фидерный блок, подключенный для подачи в зонд электромагнитных сигналов первой и второй моды распространения. Технический результат заключается в разработке уровнемера с несколькими функционально независимыми каналами, использующего передающий линейный зонд, обеспечивающий большую надежность показаний. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Волноводно-щелевая антенная решетка (варианты) // 2593914

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 критерию минимума максимального уровня кроссполяризационных лепестков, которое осуществляется раскладкой противофазных волноводных линеек, разворотом на 180° волноводно-коаксиальных переходов или вводится в фазовое сканирование луча на основной поляризации при наличии фазовращателей в схеме антенны. Техническим результатом является повышение помехозащищенности радиолокационной станции. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Многочастотная микрополосковая антенна // 2601215

Изобретение относится к радиотехнике. Особенностью заявленной многочастотной микрополосковой антенны является то, что планарный антенный элемент выполнен с двумя выступами прямоугольной формы, не пересекающимися с кольцевым антенным элементом, кольцевой антенный элемент имеет два разрыва, расположенных ортогонально выступам, средство питания выполнено в виде коаксиального зонда, который имеет электрический контакт с топологией планарного антенного элемента на удалении 0,38-0,42 (W/2), где W - размер топологии планарного антенного элемента, от его геометрического центра на оси, повернутой относительно одного из выступов на угол, равный 45° по или против часовой стрелки, а ширина разрывов выполнена в пределах от 0,3w до 1,5w, где w - ширина кольцевого антенного элемента. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение технологичности производства малогабаритной микрополосковой антенны, работающей в широкополосном и двухдиапазонном режимах. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ и устройство возбуждения и приема поверхностной электромагнитной волны в проводящей линии // 2619038

Изобретение относится к способу и устройству передачи электромагнитных сигналов, в том числе к однопроводным линиям передачи информации, а именно к способу и устройству для возбуждения и приема поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) сверхвысокой частоты (СВЧ), распространяющейся по проводящим линиям. Способ возбуждения и приема поверхностной электромагнитной волны в проводящей линии, включающий создание соответствующего поверхностной электромагнитной волне электромагнитного поля. При этом высокочастотный ток в проводящей линии, обуславливающий электромагнитное поле, инициируется замкнутыми электрическими токами, протекающими вне проводящей линии. Технический результат заключается в возможности бесконтактного возбуждения ПЭВ не только в специально созданных, но и существующих проводящих линиях любой конфигурации и расположения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Широкополосная щелевая полосковая антенна гнсс // 2619846

Изобретение относится к антенной технике. Особенностью заявленной широкополосной щелевой полосковой антенны ГНСС является то, что микрополосковая линия включает в себя две дуги, выполненные с разными радиусами относительно геометрического центра подложки, каждая дуга проходит под всеми щелевыми излучателями, соединяется с одной стороны с верхней металлизированной стороной подложки через активное сопротивление, а с другой стороны соединяется с проводником, являющимся общим для двух дуг. Техническим результатом является расширение диапазона рабочих частот антенны. 3 ил.

Широкополосная рупорно-микрополосковая антенна // 2645890

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к широкополосным антеннам СВЧ-диапазона. Антенна содержит рупор и резонатор, представляющий собой микрополосковую антенну специальной формы и запитанную через боковую стенку рупора с использованием Г-образного клиновидного микрополоскового симметрирующего устройства. Рупор выполнен из металла в форме прямого цилиндра с прямоугольным сечением, задняя стенка которого является экраном-рефлектором. Металлическая пластина резонатора параллельна экрану-резонатору и представляет собой симметричный вибратор специальной формы, причем продольная ось симметрии плеч симметричного вибратора резонатора совпадает с осью симметрии раскрыва рупора и перпендикулярна двум противолежащим больших размеров боковым стенкам рупора. Центр симметричного вибратора совпадает с центром раскрыва рупора. Технический результат заключается в уменьшении смещения фазового центра антенны в рабочей полосе частот. 7 ил.