Антенна летательного аппарата

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.

 

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.

Известна антенна ЛА (патент RU №2136090, приоритет от 27.10.1997, «Антенна летательного аппарата», авторов Ионовой С.П., Помазкова А.П., МПК 6 H01Q 1/28, 13/10, опубл. 27.08.1999, БИ №24), содержащая открытый с одного конца цилиндрический резонатор (ЦР), частично заполненный диэлектриком, коаксиальный соединитель (КС), укрепленный на нижней крышке ЦР, с втулкой и центральным проводником внутри этой втулки, являющимся продолжением центрального проводника КС, возбудитель (излучатель) и согласующее устройство, расположенные в полости этого же ЦР. Излучатель, выполненный в виде двух половин внешнего трубчатого проводника, соединенных между собой и втулкой над КС и имеющих зазор диаметрально противоположно КС, внутренний проводник, размещенный внутри одной из половин внешнего трубчатого проводника и соединенный одним концом с внутренним проводником втулки, и согласующее устройство, состоящее из последовательно соединенных согласующего четвертьволнового трансформатора, размещенного внутри внешнего трубчатого проводника вблизи зазора и соединенного со вторым концом внутреннего проводника, и резистора, расположенного в зазоре между двумя половинами внешнего трубчатого проводника и соединенного вторым выводом с противоположным концом второй половины внешнего трубчатого проводника в зазоре, и шлейфа П-образной формы, подключенного параллельно резистору к его выводам.

Указанная антенна является наиболее близкой по технической сущности к заявляемой антенне и поэтому выбрана в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатками устройства являются сложность формы излучателя и его расчет, следствием этого является низкая технологичность изготовления антенны. Также данная антенна имеет большие габаритные размеры и линейную поляризацию.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание антенны ЛА с эллиптической поляризацией и широкой полосой пропускания.

Технические результаты, на достижение которых направлено заявляемое изобретение, заключаются в упрощении конструкции излучателя, повышении технологичности изготовления, расширении функциональных возможностей, повышении надежности.

Данные технические результаты достигаются тем, что в антенне летательного аппарата, содержащей открытый с одного конца цилиндрический резонатор, заполненный диэлектриком, на котором жестко закреплен излучатель, на нижней крышке цилиндрического резонатора закреплен коаксиальный соединитель, центральный проводник которого удлинен внутрь цилиндрического резонатора и расположен во втулке, установленной на нижней крышке цилиндрического резонатора в диэлектрике, причем центральный проводник коаксиального соединителя и втулка соединены с излучателем, новым является то, что излучатель выполнен в виде двух проводников на подложке печатной платы, расположенных в одной плоскости и изогнутых под углом 90°, причем короткие и длинные отрезки проводников от точек изгиба расположены соосно и попарно равны, а длина и ширина отрезков каждого проводника выбраны таким образом, чтобы разность фаз токов между коротким и длинным отрезками составляла 90°, при этом один проводник соединен с центральным проводником коаксиального соединителя, а другой проводник с втулкой, вдоль которой по направлению к нижней крышке центрального резонатора выполнен срез для осуществления симметрирования токов, а коаксиальный соединитель установлен таким образом, что его продольная ось перпендикулярна оси антенны.

Повышение технологичности изготовления и надежности антенны достигается за счет упрощения конструкции излучателя.

Для получения эллиптической поляризации излучатель выполняют в виде двух проводников на подложке печатной платы, расположенных в одной плоскости и изогнутых под углом 90°, причем короткие и длинные отрезки проводников от точек изгиба расположены соосно и попарно равны, а длина и ширина отрезков каждого проводника выбраны таким образом, чтобы разность фаз токов между ними составляла 90°. Это позволит получить электромагнитное излучение с эллиптической поляризацией. Также это приводит к взаимной компенсации реактивных составляющих входных сопротивлений проводников и расширению полосы пропускания антенны, что расширяет функциональные возможности (использование одной и той же модификации антенны в различных частотных каналах).

На фиг. 1 приведен эскиз варианта заявляемой антенны ЛА, на фиг. 2 - излучатель (вид сверху). На фиг. 3, 4 и 5 приведены характеристики антенны ЛА на частоте 1,055 ГГц: настройка по КСВ и нормированные диаграммы направленности в плоскости малых и больших вибраторов соответственно.

Антенна ЛА (фиг. 1) содержит открытый с одного конца цилиндрический резонатор 1, заполненный диэлектриком 2, накладку 3, излучатель 4, втулку 5, коаксиальный соединитель 6 с центральным проводником 7.

Центральный проводник 7 коаксиального соединителя 6 удлинен внутрь цилиндрического резонатора 1 и расположен во втулке 5. Центральный проводник 7 коаксиального соединителя 6 соединен с излучателем 4.

Открытый с одного конца цилиндрический резонатор 1 является корпусом 1 антенны ЛА, выполненным с возможностью для крепления антенны на поверхность ЛА (не показана). Накладка 3 установлена сверху излучателя 4 и закреплена на корпусе 1 с помощью кольца 8.

Излучатель 4 жестко закреплен на диэлектрике 2 посредством крепления излучателя 4 на корпусе 1 с помощью винтов 9.

Коаксиальный соединитель 6 закреплен на нижней крышке 10 корпуса 1 таким образом, что его продольная ось перпендикулярна оси антенны.

На нижней крышке 10 корпуса 1 в диэлектрике 2 крепится втулка 5. Вдоль втулки 5 по направлению к нижней крышке 10 выполнен плавный срез для осуществления симметрирования токов, текущих по центральному проводнику 7 коаксиального соединителя 6 и втулке 5.

Диэлектрик 2 и накладку 3 выполняют из радиотехнического материала. Втулка 5 выполнена из латуни.

Излучатель (фиг. 2) выполнен в виде двух проводников 11 и 12 на подложке печатной платы 13.

Проводники 11 и 12 расположены в одной плоскости и изогнуты под углом 90°, причем короткие и длинные отрезки проводников от точек изгиба расположены соосно и попарно равны соответственно. Длина и ширина отрезков каждого проводника выбраны таким образом, чтобы разность фаз токов между коротким и длинным отрезками составляла 90°.

Центральный проводник 7 коаксиального соединителя 6 припаивается к проводнику 11, а втулка 5 - к проводнику 12.

Излучатель выполнен из радиотехнического материала с большой диэлектрической проницаемостью.

Антенна летательного аппарата работает следующим образом.

Высокочастотный (ВЧ) сигнал от передатчика (не показан) через коаксиальный соединитель 6 поступает к излучателю 4. Токи, протекающие в малых и больших отрезках проводников 11 и 12, отличаются по фазе на 90 градусов (сдвиг по фазе определяется размерами отрезков проводников). Данные токи возбуждают электромагнитное поле с эллиптической поляризацией в раскрыве антенны ЛА.

Кроме того, данная топология излучателя позволяет получить широкую полосу пропускания из-за взаимной компенсации реактивных входных сопротивлений проводников. Антенна имеет полосу пропускания 220 МГц по уровню КСВн=2 (фиг. 3), что позволяет ее использовать в высокоскоростных каналах передачи информации.

На фиг. 4 и 5 приведены нормированные диаграммы направленности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на частоте 1,055 ГТц. Значения КУ в максимумах равны 4,8 и 4,0 дБ соответственно. Ширина диаграмм направленности по уровню минус 10 дБ составляет порядка 180°, что соответствует требованиям, предъявляемым к антеннам ЛА.

Антенна летательного аппарата, содержащая открытый с одного конца цилиндрический резонатор, заполненный диэлектриком, на котором жестко закреплен излучатель, на нижней крышке цилиндрического резонатора закреплен коаксиальный соединитель, центральный проводник которого удлинен внутрь цилиндрического резонатора и расположен во втулке, установленной на нижней крышке цилиндрического резонатора в диэлектрике, причем центральный проводник коаксиального соединителя и втулка соединены с излучателем, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде двух проводников на подложке печатной платы, расположенных в одной плоскости и изогнутых под углом 90°, причем короткие и длинные отрезки проводников от точек изгиба расположены соосно и попарно равны, а длина и ширина отрезков каждого проводника выбраны таким образом, чтобы разность фаз токов между коротким и длинным отрезками составляла 90°, при этом один проводник соединен с центральным проводником коаксиального соединителя, а другой проводник с втулкой, вдоль которой по направлению к нижней крышке центрального резонатора выполнен срез для осуществления симметрирования токов, а коаксиальный соединитель установлен таким образом, что его продольная ось перпендикулярна оси антенны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для активных устройств установки помех, которые применяются для отклонения приближающейся системы, оснащенной радиолокационной станцией.

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.

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для арретирования подвижной части антенн бортовых радиолокационных станций (БРЛС), размещаемых на подвижных объектах.
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.

Изобретение относится к мобильному устройству дальней связи. Технический результат - улучшение мобильной дальней связи.

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.

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.

Изобретение относится к мобильному устройству дальней связи. Технический результат - улучшение мобильной дальней связи.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - возможность формирования большого количества узких лучей.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, предназначенной для обслуживания бортовой радиоаппаратуры ближней навигации и посадки самолетов в дециметровом диапазоне частот.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике и, в частности, предназначена для работы с УКВ радиостанциями, размещенными на подвижных объектах: летательных аппаратах (ЛА), автомобилях и т.п. Техническим результатом является разработка самолетной УКВ антенны, обеспечивающей более широкодиапазонную работу по согласованию. Самолетная УКВ антенна состоит из нижней 1 и верхней 2 частей, разделенных диэлектрической вставкой 3. Нижняя часть 2 выполнена в виде полого проводника, в полости которого размещены два отрезка 5, 6 коаксиального фидера, выполняющие роль трансформирующих элементов, нижние концы которых соответственно подключены к соответствующим входам сумматора 7, обеспечивающего согласование их суммарного сопротивления с волновым сопротивлением фидера 11 от бортовой радиостанции. Экранные оболочки отрезков 5, 6 электрически соединены друг с другом и с верхней кромкой нижней части 1 антенны, а их центральные проводники подключены к верхней части 2 антенны. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится преимущественно к спутниковым информационным системам. Способ включает формирование межспутниковой линии радиосвязи (МЛР) между космическими аппаратами (КА), расположенными в одной орбитальной плоскости. По МЛР последовательно передают сигналы с одного выбранного КА, осуществляющего связь с наземным комплексом, на остальные КА. При этом одна из антенных решеток приемо-передающего модуля каждого КА направлена на смежный КА, расположенный спереди по ходу, а другая решетка - на КА, расположенный сзади по ходу его орбитального движения. Антенные решетки имеют сканирующие диаграммы направленности в плоскости орбиты системы. В каждом сеансе связи определяют и запоминают параметры ориентации приемо-передающих модулей по тангажу и рысканию, при которых обеспечивается приемо-передающая зона МЛР. Эти параметры передают с выбранного КА на остальные КА. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности радиосвязи и технологичности процессов управления спутниковой системой. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию космических аппаратов (искусственных спутников) и средствам его развертывания на орбите. Устройство содержит две идентичные взаимно сбалансированные по массе пары прямолинейно-направляющих механизмов, установленных симметрично в вертикальных параллельных плоскостях. Каждая пара, в свою очередь, содержит пару плоских, зеркально симметричных и сбалансированных консольных механизмов с общей опорной горизонтальной траверсой. Верхними концами консоли соединены подвижно с развертываемым космическим объектом (КО) в районе его центра масс, а нижними концами - шарнирно с установленными на траверсе ползунами. Последние снабжены приводами их синхронного перемещения во взаимно противоположных направлениях. Устройство обеспечивает перемещение центра масс КО вдоль направления местной вертикали, отвечающей равновесному положению спутника на круговой рабочей орбите. Технический результат изобретения состоит в уменьшении возмущающих воздействий на спутник в процессе развёртывания КО на орбите. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области использования в области воздухоплавания радиолокационных систем дальнего обнаружения. Дирижабль дальнего радиолокационного обнаружения состоит из оболочки, гондолы, двигателя, винта и бортовой РЛС, установленной в гондоле. Антенная система бортовой РЛС выполнена в виде активной фазированной антенной решетки. Приемо-передающие модули и распределительная система питания вмонтированы в материал оболочки дирижабля на одной из его боковых сторон. На противоположной стороне оболочки нанесена контрольная разметка. В гондоле размещены стартовая площадка для беспилотного летательного аппарата, система слежения и канал управления упомянутым летательным аппаратом, который оснащен двумя слабонаправленными излучателями. Изобретение направлено на повышение эффективности обнаружения малозаметных целей. 2 ил.

Изобретение относится к крупногабаритному развертываемому отражателю для спутниковой антенны. Особенностью заявленного отражателя является то, что сборочные блоки представляют собой элементы в форме тетраэдра, соединенные друг с другом с образованием кольцеобразной конструкции; причем тетраэдры имеют соответствующие треугольные основания, соединенные друг с другом на осевых концах соответствующих первых сторон и имеющие соответствующие внешние вершины, противоположные указанным соответствующим первым сторонам и, когда отражатель находится в развернутой конфигурации, лежащие на эллиптическом конусе, являющемся касательным к параболическому зеркалу. Техническим результатом является улучшение контроля развертывания отражателя. 11 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к компоновке изделий, в частности, искусственного спутника (ИС). ИС включает в себя отсек полезной нагрузки со стенкой, ограничивающей мертвое пространство внутри отсека. В стенке выполнена крышка люка, к которой прикреплена антенна. При закрытой крышке антенна располагается в указанном мертвом пространстве. Технический результат изобретения состоит в уменьшении габаритов ИС без снижения массы полезной нагрузки. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенным устройствам направленного излучения СВЧ-сигнала, и может быть использовано при разработке малогабаритных радиолокационных станций разведки наземных движущихся целей ближней, малой и средней дальности. Техническим результатом является создание технологичной конструкции антенного устройства, обеспечивающей повышение его механической прочности, улучшение его диапазонных свойств и снижение уровня бокового излучения. Антенное устройство содержит волноводную схему распределения мощности, излучающее полотно, прокладку из проводящего материала и плоский радиопрозрачный обтекатель. Волноводная схема распределения мощности содержит возбуждающие волноводы волноводной схемы распределения мощности, подводящие волноводы волноводной схемы распределения мощности и делители волноводной схемы распределения мощности. Излучающее полотно содержит параллельно расположенные излучающие волноводы с излучающими элементами излучающих волноводов. Излучающие элементы излучающих волноводов представляют собой продольные щели в широких стенках излучающих волноводов. Перпендикулярно излучающим волноводам расположены возбуждающие волноводы волноводной схемы распределения мощности. Излучающие волноводы возбуждаются возбуждающими волноводами волноводной схемы распределения мощности через наклонные щели в их общих широких стенках. Возбуждающие волноводы волноводной схемы распределения мощности запитываются с помощью подводящих волноводов волноводной схемы распределения мощности и делителей волноводной схемы распределения мощности. Прокладка из проводящего материала предназначена для обеспечения постоянства величины зазора между поверхностью излучающего полотна и плоским радиопрозрачным обтекателем. В прокладке из проводящего материала выполнены прямоугольные сквозные отверстия. Прокладка из проводящего материала устанавливается между поверхностью излучающего полотна и плоским радиопрозрачным обтекателем. Прямоугольные сквозные отверстия прокладки из проводящего материала размещаются напротив излучающих элементов излучающих волноводов. Плоский радиопрозрачный обтекатель представляет собой лист диэлектрического материала с низким значением тангенса угла диэлектрических потерь. 2 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Узел (10) крепления контейнера (12) датчиков для крепления контейнера (12) датчиков к фюзеляжу (AF) летательного аппарата (AC) содержит переднюю и заднюю пары узлов (14, 16) пилонов крепления. Передняя пара узлов (14) пилонов крепления включает в себя конструкции пилонов левого борта и правого борта, и поперечное опорное основание, соединенное с верхними концами конструкций пилонов левого борта и правого борта. Задняя пара узлов (16) пилонов крепления включает в себя выполненный с возможностью регулировки в продольном направлении узел лонжерона. Изобретение улучшает аэродинамические характеристики, а также снижает вес и повышает прочность летательного аппарата. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области авиации и к области радиолокации. Самолет дальнего радиолокационного обнаружения содержит фюзеляж, крыло и двигатели. Он имеет встроенную в радиопрозрачный киль или в радиопрозрачный борт фюзеляжа одну или две антенны с фазированной активной решеткой. Киль в виде осесимметричной фигуры закреплен на горизонтальной оси с возможностью вращения на 180 градусов. Возможно выполнение антенны внутри фюзеляжа в виде нескольких расположенных в продольный ряд поворотных блоков с чувствительными элементами фазированной решетки. Киль и антенные блоки могут быть гироскопически стабилизированными. Изобретение направлено на увеличение времени нахождения в воздухе и практического потолка. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области спутниковой связи и может быть использовано для компенсации неидеальной поверхности рефлектора в системе спутниковой связи. Предложен способ, который включает измерение амплитуды и фазы сигналов, отраженных от рефлектора спутника, причем эти амплитуды и фазы формируют первую совокупность результатов измерения. Способ включает расчет корреляционной матрицы элементов как функции от первой совокупности результатов измерения. Корреляционная матрица элементов представляет диаграмму излучения облучающего элемента рефлектора. При этом способ включает регулирование диаграммы направленности сформированного пучка формирователя пучков на основании корреляционной матрицы элементов, что обеспечивает компенсацию неидеальной поверхности рефлектора. Технический результат – повышение точности компенсации неидеальной поверхности рефлектора. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 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, 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