Полотно антенное



Полотно антенное
Полотно антенное

 


Владельцы патента RU 2622241:

Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения (RU)

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре и может применяться в антенной технике в качестве полотна антенного фазированной антенной решетки (ФАР). Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции, точность позиционирования и надежность крепления большого количества элементов ФАР. Полотно антенное содержит основание и элементы фазированной антенной решетки, соединенные с основанием. Новым является выполнение основания в виде несущей рамы 1 с закрепленной на ней крышкой, выполненной в виде совокупности плоских пластин 2 прямоугольного сечения, причем попарно сопряженных между собой боковыми стенками и оси которых параллельны, причем на боковых стенках пластин 2 выполнены пазы, перпендикулярные оси пластин, образующие после объединения пластин установочные отверстия, расположение которых соответствует расположению установочных отверстий, выполненных в несущей раме 1, причем в установочных отверстиях несущей рамы 1 и пластин 2 закреплены элементы 4 ФАР. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре и может применяться в антенной технике в качестве полотна антенного фазированной антенной решетки (ФАР).

Известно антенное полотно активной ФАР, содержащее излучатели широкополосной антенной решетки, в которой излучающие элементы размещены в узлах гексагональной сетки (Патент США №5227808, МПК H01Q 15/20, 1993 г.).

Данная конструкция имеет большие продольные габаритные размеры, что влияет на габаритные размеры ФАР.

Известно полотно антенное, используемое в модуле проходном ФАР и содержащее основание с печатной платой, выполненное в виде жесткой пластины, содержащей печатные проводники с контактными площадками и штыри, установленные вдоль пластины, по обе стороны между которыми на пластине размещены элементы ФАР. Позиционирование элементов ФАР в продольном направлении осуществляется при помощи штырей, а в поперечном - при помощи утолщения волноводов элементов ФАР (Патент РФ №2461930, МПК H01Q 21/00, 2006 г.).

Недостатками такого технического решения являются:

- сложность получения точного шага элементов при сборке ФАР, т.к. основания выполнены в виде пластин, которые при сборке деформируются относительно друг друга;

- высокая стоимость оснований, связанная с трудоемкостью их изготовления;

- высокая себестоимость антенны при малом числе элементов ФАР;

- возможность построения на основе этих полотен только эквидистантных антенных решеток.

Перед авторами стояла задача создания полотна антенного, лишенного перечисленных недостатков.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции, точность позиционирования и надежность крепления большого количества элементов ФАР.

Технический результат достигается за счет того, что в полотне антенном, содержащем основание и элементы ФАР, соединенные с основанием, основание выполнено в виде несущей рамы с закрепленной на ней крышкой, выполненной в виде совокупности плоских пластин прямоугольного сечения, причем попарно сопряженных между собой боковыми стенками и оси которых параллельны, причем на боковых стенках пластин выполнены пазы, перпендикулярные оси пластин, образующие после объединения пластин установочные отверстия, расположение которых соответствует расположению установочных отверстий, выполненных в несущей раме, причем в установочных отверстиях несущей рамы и пластин закреплены элементы ФАР.

Пластины выполнены различной длины.

Пазы на боковых стенках пластин имеют полукруглую форму.

Установочные отверстия в несущей раме и пластинах расположены в шахматном порядке.

По периметру несущей рамы установлены разъемы, к выводам которых подключены цепи управления элементов ФАР.

На несущей раме закреплен радиопрозрачный обтекатель.

Элементы ФАР в установочных отверстиях несущей рамы и пазах пластин дополнительно закреплены при помощи герметика.

Заявляемое полотно антенное обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемое полотно антенное, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется с помощью чертежей, где:

- на фиг. 1 показан фрагмент полотна антенного в разрезе;

- на фиг. 2 - вид слева на фрагмент полотна антенного.

Полотно антенное состоит из несущей рамы 1, крышки, выполненной из набора плоских пластин 2 с пазами, радиопрозрачного обтекателя 3, элементов 4 ФАР, рамки 5 и разъемов 6.

Радиопрозрачный обтекатель 3 закреплен на несущей раме при помощи болтов 7. Плоские пластины 2 закреплены на несущей раме 1 при помощи винтов 8 и штифтов 9. Разъемы 6 закреплены на рамках 5, установленных на несущей раме 1 при помощи винтов. Элементы 4 ФАР дополнительно закреплены при помощи герметика в установочных отверстиях несущей рамы 1 и соответствующих им установочных пазах плоских пластин 2.

Несущую раму 1 изготавливают из алюминиевой плиты на станке с программным управлением, обеспечивая точность изготовления отверстий с допуском ±0,01 мм, в которые в дальнейшем устанавливают элементы ФАР.

Крышку изготавливают из алюминиевого листа на станке с программным управлением, обеспечивая точность изготовления отверстий с допуском ±0,01 мм, в которые в дальнейшем устанавливаются элементы ФАР. Затем деталь устанавливают на электроэрозионный станок, где ее разрезают на плоские пластины по осям, проходящим через центры отверстий.

Из вышеизложенного следует:

- процесс изготовления несущей рамы и крышки позволяет обеспечить точный шаг установки элементов ФАР;

- все элементы ФАР крепятся в единой несущей раме и точность их позиционирования в антенне определяется только точностью ее изготовления;

- несущая рама является единой простой деталью, конструкция и трудоемкость изготовления которой мало изменяется при изменении числа элементов ФАР в решетке, в которой она использована.

Сборку полотна антенного осуществляют следующим образом.

Один ряд элементов 4 ФАР устанавливают в отверстия несущей рамы 1. Затем устанавливают крайнюю пластину 2 из набора при помощи штифтов 9 и винтов 8. Потом устанавливают и закрепляют при помощи штифтов 9 и винтов 8 следующую пластину 2, фиксируя элементы 4. Элементы 4 ФАР дополнительно закрепляют при помощи герметика в несущей раме 1 и пластинах 2. Таким образом, элементы 4 ФАР надежно позиционируются в полотне антенном как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Полотно антенное работает следующим образом.

Принимаемый СВЧ сигнал проходит через радиопрозрачный обтекатель 3 и поступает на входы элементов 4 ФАР. В элементах 4 ФАР сигнал приобретает фазовый сдвиг в соответствии с сигналами управления, поступающими на цепи управления элементов 4 ФАР с разъемов 6, установленных по периметру несущей рамы полотна антенного. Преобразованный сигнал поступает на выход элемента 4 ФАР, где излучается и поступает на облучатель (на чертеже не показан) ФАР, в состав которой входит полотно антенное.

Для проверки правильности технического решения на предприятии-заявителе была разработана конструкторская документация заявляемого полотна антенного, изготовлен и успешно испытан опытный образец, в котором обеспечены:

- надежное крепление большого количества элементов ФАР;

- точное позиционирование большого количества элементов ФАР;

- простота конструкции полотна антенного в отношении защиты от внешних воздействий;

- простота сборки конструкции в части установки большого количества элементов ФАР;

- минимальное количество конструктивных элементов при изготовлении комплекта конструкторской документации;

- применение данной системы установки элементов ФАР для широкого спектра изделий.

Вышеизложенное подтверждает соответствие данного технического решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.

1. Полотно антенное, содержащее основание, элементы фазированной антенной решетки, соединенные с основанием, отличающееся тем, что основание выполнено в виде несущей рамы с закрепленной на ней крышкой, выполненной в виде совокупности плоских пластин прямоугольного сечения, причем попарно сопряженных между собой боковыми стенками и оси которых параллельны, причем на боковых стенках пластин выполнены пазы, перпендикулярные оси пластин, образующие после объединения пластин установочные отверстия крышки, расположение которых соответствует расположению установочных отверстий, выполненных в несущей раме, причем в установочных отверстиях несущей рамы и пластин закреплены элементы ФАР.

2. Полотно антенное по п. 1, отличающееся тем, что пластины выполнены различной длины.

3. Полотно антенное по п. 1, отличающееся тем, что пазы на боковых стенках пластин имеют полукруглую форму.

4. Полотно антенное по п. 1, отличающееся тем, что установочные отверстия в несущей раме и пластинах расположены в шахматном порядке.

5. Полотно антенное по п. 1, отличающееся тем, что по периметру основания установлены разъемы, к выводам которых подключены цепи управления элементов ФАР.

6. Полотно антенное по п. 1, отличающееся тем, что на несущей раме закреплен радиопрозрачный обтекатель.

7. Полотно антенное по п. 1, отличающееся тем, что в несущей раме и пазах пластин дополнительно элементы ФАР закреплены при помощи герметика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в составе радиолокационных станций. Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки, основан на размещении на ее поверхности излучателей, объединенных по образующей цилиндра в эквидистантно расположенные линейки излучателей, формирующие одинаковые диаграммы направленности, определении размеров углового сектора расположения линеек излучателей, излучении плоского поля путем электронного управления фазовым сдвигом сигналов, проходящих через излучатели.

Изобретение относится к области приемопередающих антенных решеток наклонной поляризации для ретрансляторов связи. Особенностью заявленной антенной решетки наклонной поляризации модуля позиционирования и дальней связи мобильного многофункционального аппаратно-программного комплекса длительного кардиомониторирования и эргометрии является то, что все антенные излучатели выполнены в виде V-образных вибраторов, каждый антенный излучатель N пары дополнительно содержит второй V-образный вибратор, соединенный противофазно с первым V-образным вибратором, когда первое левое плечо первого V-образного вибратора отрицательного потенциала первого излучателя N пары соединено со вторым правым плечом второго V-образного вибратора отрицательного потенциала первого излучателя N пары, а второе правое плечо первого V-образного вибратора положительного потенциала первого излучателя N пары соединено с первым левым плечом второго вибратора положительного потенциала первого излучателя N пары.

Изобретение относится к области приемопередающих антенных решеток наклонной поляризации для ретрансляторов связи. Особенностью заявленной приемопередающей антенной решетки модуля позиционирования и дальней связи мобильного многофункционального аппаратно-программного комплекса длительного кардиомониторирования и эргометрии является то, что все антенные излучатели выполнены в виде V-образных вибраторов, каждый антенный излучатель N пары дополнительно содержит второй V-образный вибратор, соединенный противофазно с первым V-образным вибратором, когда первое левое плечо первого V-образного вибратора отрицательного потенциала первого излучателя N пары соединено со вторым правым плечом второго V-образного вибратора отрицательного потенциала первого излучателя N пары, а второе правое плечо первого V-образного вибратора положительного потенциала первого излучателя N пары соединено с первым левым плечом второго вибратора положительного потенциала первого излучателя N пары.

Изобретение относится к области радиолокационной техники. Для охлаждения активной фазированной антенной решетки (АФАР) в промежутке между боковой стенкой корпуса каждого из приемо-передающих модулей, входящих в состав каждого ряда АФАР, и элементом несущей конструкции полотна АФАР с суммарным зазором, составляющим от 0,1 до 0,5 мм, в зонах, соответствующих расположению тепловыделяющих элементов каждого из приемо-передающих модулей, размещено две трубы, по существу, эллиптического поперечного сечения.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть применено при одновременном измерении двух угловых координат (УК) цели в системах моноимпульсной радиолокации и радиопеленгации.

Изобретение относится к области антенной техники. Особенностью заявленной волноводно-щелевой антенной решетки резонансного типа является то, что распределительная система в подрешетке выполнена на развязанных неравновесных делителях мощности, представляющих собой модифицированные двойные Т-мосты с повернутыми носиками Г-образных элементов, а связь распределительной системы с излучающими волноводами осуществляется через гантельные щели в общей широкой стенке.

Изобретение относится к электронным средствам связи и радиолокационным системам. Заявлены фазированная антенная решетка и система связи, содержащая данную антенную решетку; причем особенностью указанной антенной решетки является то, что антенная подрешетка в горизонтальной проекции имеет треугольную форму, а излучающие элементы расположены в треугольной решетке на указанной основе из пеноматериала, причем антенная решетка содержит множество целых шестиугольных панелей, каждая из которых собрана из шести треугольных блоков подрешетки, и множество половинок шестиугольных панелей, причем целые шестиугольные панели и половинки шестиугольных панелей расположены так, что образуют плотно упакованный антенный блок.

Изобретение относится к сверхвысокочастотной радиотехнике. Особенностью заявленной антенной решетки с частотным сканированием является то, что антенная решетка выполнена в виде трех механически сочленяемых плит, в первой и с одной стороны второй плитах методом фрезерования на глубину в полширины волноводного канала выполнены каналы змейкового волновода, а с другой стороны второй и третьей плитах - каналы волноводно-щелевых линеек, электрическая связь змейкового волновода с волноводно-щелевыми линейками осуществляется через элементы связи волноводных каналов направленных ответвителей в общей узкой стенке двух волноводов, причем элементы связи в направленных ответвителях выполнены в виде наклонных щелей, а щелевые излучатели в линейках выполнены в виде прямых щелей, возбуждаемых U-образными проводниками полуволновой длины.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для приёма широкополосных сигналов, например, в системе сбора телеметрической информации от бортовой аппаратуры космических аппаратов.

Изобретение относится к вибраторным фазированным антенным решеткам. Особенностью заявленной антенной системы является то, что вторая линейка вибраторов, расположенных под первой линейкой на расстоянии d=λср/2 от нее, состоит из n отдельных симметричных направленных антенн, выполненных в виде полотен, параллельных поверхности земли, из комбинации плоскостных вибраторов, равнобедренной треугольной рамки с протяженностью периметра, равной λср/n, с размещением основания треугольника под первой линейкой, параллельно оси первой линейки, с проводниками боковых сторон, направленными в обратную сторону от направления приемопередачи, и размещенного под первым пассивным рефлектором шлейф-вибратора длиной λср/2n, повернутого точками питания в направлении основания треугольника, на расстоянии λср/4 от него и подключенного к нему перекрещенными при коммутации проводниками боковых сторон рамки.

Изобретение относится к антенной технике. Устройство для беспроводной связи, содержащее: антенный модуль миллиметрового диапазона, содержащий по меньшей мере два антенных элемента, корпус, включающий в себя проводящие структуры с апертурой для согласования антенного модуля с внешним пространством. Причем антенный модуль миллиметрового диапазона изолирован от свободного пространства корпусом, электромагнитное поле излучается в свободное пространство через проводящие структуры корпуса. Технический результат заключается в повышении производительности и устойчивости антенн миллиметрового диапазона для мобильных устройств с металлической рамкой посредством точного формирования решетки волноводных возбудителей в PCB и гибкого соединения этих волноводных возбудителей с нерезонансными излучающими апертурами мобильного устройства. 13 з.п. ф-лы, 19 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке устройств для излучения радиоволн преимущественно дециметрового и более длинноволнового диапазона электромагнитных волн. Способ возбуждения электромагнитных волн заключается в том, что каждый период гармонического колебания разбивается на N импульсов прямоугольной формы одинаковой амплитуды, сумма которых воспроизводит гармонический сигнал. При этом каждый импульс формируется одним из N активных элементов, работающих в ключевом режиме, а каждый активный элемент нагружен на один из N пассивных излучающих элементов. Техническим результатом является снижение габаритов излучающего устройства по сравнению с габаритами существующих антенн. 3 ил.

Изобретение относится к технике измерений ФАР с большим числом N элементов и может применяться для их диагностики при частичном или полном отказе устройства управления фазой части излучателей тестируемой ФАР в процессе разработки, изготовления, настройки и эксплуатации ФАР. При решении задачи диагностики используют данные комплексных амплитуд токов (или напряжений) возбуждения излучателей и данные измерений, полученных в тех же точках БЗ при излучении сигналов бездефектной опорной ФАР, размещаемой на месте тестируемой ФАР и конструктивно полностью совпадающей с ней. Затем формируют функцию разности комплексных амплитуд возбуждения излучателей новой разреженной ФАР и функцию разности комплексных напряжений, регистрируемых на выходе зонда в точках проведенных измерений. В прототипе на основе знания характеристик новой разреженной ФАР, последующего формирования и минимизации целевой функции определяют с приемлемой вероятностью, зависящей от уровня ошибок измерения и аддитивного шума, координат всех излучателей тестируемой ФАР, ряд потенциально дефектных (ПД) излучателей, которые могут быть включены в группу рабочих или дефектных излучателей. Предлагаемый способ диагностики позволяет на основе дополнительных измерений неподвижным зондом определить фазу любого из ПД излучателей тестируемой ФАР путем изменения его фазы возбуждения на 180°. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение достоверности, увеличение точности и создание новых функциональных возможностей при диагностике тестируемой ФАР по сравнению с прототипом, реализуемых на основе определения ошибки установки фаз или полного отказа устройства управления фазой в любом ПД или дефектном излучателях тестируемой ФАР, создание эффективного критерия классификации ПД излучателей тестируемой ФАР на рабочие и заведомо дефектные. 6 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании антенных систем во вторичной радиолокации. Антенная система вторичного радиолокатора состоит из основной антенны канала запроса, антенны канала подавления боковых лепестков, установленной вне основной антенны канала запроса. Также введено устройство, обеспечивающее электрическую связь основной антенны и антенны канала подавления боковых лепестков. Технический результат заключается в уменьшении уровня боковых лепестков, ширины основного луча ДН антенны канала, повышении темпа обзора, увеличении точности определения угловых координат летательного аппарата при сохранении небольших массогабаритных показателей антенной системы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх