Волноводно-щелевая антенная решетка



Волноводно-щелевая антенная решетка
Волноводно-щелевая антенная решетка
Волноводно-щелевая антенная решетка

 


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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.
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.

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.

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.

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.
Наверх