Антенная решетка эллиптической поляризации

Авторы патента:

Лаврецкий Евгений Изидорович (RU)

Вьюгин Петр Александрович (RU)

H01Q21/00 - Антенные решетки и системы (с изменяемой ориентацией луча или изменяемой формой диаграммы направленности H01Q 3/00; электрически длинные антенны H01Q 11/00)

Владельцы патента RU 2628300:

Открытое акционерное общество "Московское конструкторское бюро "Компас" (RU)

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве наземной передающей и/или приемной антенны с эллиптической (круговой) поляризацией. Антенна содержит четыре одинаковых симметричных вибратора, установленные на опоре-мачте и наклоненные на одинаковый угол по отношению к плоскости. Каждый симметричный вибратор содержит излучатель, симметрирующее устройство и коаксиальный кабель. Излучатель выполнен из двух одинаковых соосных проводников, между которыми имеется зазор. Симметрирующее устройство выполнено в виде короткозамкнутой двухпроводной линии и включает в себя два одинаковых параллельных проводника, которые присоединены с одной стороны к проводникам излучателя в зазоре, а с другой стороны объединены закорачивающим третьим проводником, который присоединен к опоре-мачте. Коаксиальный кабель присоединен своим внешним проводником к одному из проводников излучателя в зазоре, а своим внутренним проводником присоединен ко второму проводнику излучателя в зазоре. В каждый симметричный вибратор введен дополнительный проводник Г-образной формы, который расположен между параллельными проводниками двухпроводной линии. Длинное плечо дополнительного проводника Г-образной формы ориентировано вдоль двухпроводной линии. Между одним концом длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы и закорачивающим проводником двухпроводной линии имеется зазор. Второй конец длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы соединен с одним из параллельных проводников двухпроводной линии с помощью короткого плеча дополнительного проводника Г-образной формы. Технический результат - достижение малого уровня осцилляций ДН поля антенной решетки с эллиптической поляризацией в горизонтальной плоскости при обеспечении низкого уровня КСВН на входе антенны. 4 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве наземной передающей и/или приемной антенны с эллиптической (круговой) поляризацией.

Вибраторные антенные решетки нашли широкое применение в различных радиоэлектронных системах, работающих от сверхдлинных волн до дециметровых волн. В частности, важным классом антенн являются антенны, всенаправленные в горизонтальной плоскости. Простейшим видом всенаправленной антенны с вертикальной поляризацией является вертикальный симметричный электрический вибратор, а простейшим видом всенаправленной антенны с горизонтальной поляризацией является горизонтальная кольцевая рамка с электрическим током. Недостатком кольцевой рамки с током является ее низкое сопротивление излучения, в силу чего рамки обычно применяют только в качестве приемных антенн. Известны антенны, которые в отношении формирования диаграммы направленности (ДН) равноценны кольцевым рамочным антеннам. Такими антеннами являются системы синфазных вибраторов, расположенных на окружности и лежащих в плоскости этой окружности [1]. Для излучения волны с эллиптической (круговой) поляризацией вертикальный симметричный вибратор и система горизонтальных вибраторов должны быть возбуждены сигналами с одинаковой фазой.

Известна конструкция антенной решетки с круговой поляризацией, более простая по сравнению с системой из вертикального и горизонтальных вибраторов, включающая несколько симметричных вибраторов, расположенных вокруг общей мачты-опоры, наклоненных под 45° по отношению к вертикальной оси, запитанных в фазе путем параллельного подключения их к коаксиальному фидеру [2]. Если поперечный размер антенной решетки составляет порядка половины длины волны, то она имеет практически всенаправленную диаграмму направленности в горизонтальной плоскости. Недостатком этой антенной решетки является то, что в приведенной конструкции используются волновые вибраторы, установленные на металлические опоры, расстояние между которыми равно половине длины рабочей волны.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является антенная система с круговой поляризацией для обеспечения всенаправленной ДН [3], включающая наклонные симметричные вибраторы, равномерно расположенные на горизонтальном круге и имеющие симметрирующие устройства в виде короткозамкнутых двухпроводных линий. В этой антенной решетке симметрирующие устройства вибраторов лежат в горизонтальной плоскости и крепятся к вертикальной мачте-опоре, а кабели от симметричных вибраторов подключены к делителю мощности. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве при ограничении поперечного размера антенны ограничены длины симметрирующих устройств вибраторов, что не позволяет получить согласования вибраторов в широкой полосе частот.

Важным показателем качества любой антенны является значение коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) на входе антенны. Низкий уровень коэффициента стоячей волны особенно важен для передающей антенны. Важным показателем качества всенаправленной антенны в горизонтальной плоскости является уровень осцилляций ДН антенны в этой плоскости. Предлагаемое техническое решение нацелено на получение технического результата, выражающегося в достижении малого уровня осцилляций ДН поля антенной решетки с эллиптической поляризацией в горизонтальной плоскости при обеспечении низкого уровня КСВН на входе антенны.

Предлагаемая антенная решетка эллиптической поляризации, включающая четыре одинаковых симметричных вибратора, установленных на опоре-мачте и наклоненных на одинаковый угол по отношению к плоскости, перпендикулярной опоре-мачте, любой симметричный вибратор переходит в соседний симметричный вибратор при повороте его на 90° вокруг оси опоры-мачты, каждый симметричный вибратор содержит излучатель, симметрирующее устройство и коаксиальный кабель, излучатель выполнен из двух одинаковых соосных проводников, между которыми имеется зазор, симметрирующее устройство выполнено в виде короткозамкнутой двухпроводной линии и включает в себя два одинаковых параллельных проводника, которые присоединены с одной стороны к проводникам излучателя в зазоре, а с другой стороны объединены закорачивающим третьим проводником, который присоединен к опоре-мачте, коаксиальный кабель присоединен своим внешним проводником к одному из проводников излучателя в зазоре, а своим внутренним проводником присоединен ко второму проводнику излучателя в зазоре, решает задачу обеспечения малого уровня осцилляций ДН поля антенной решетки эллиптической поляризации в горизонтальной плоскости при обеспечении низкого уровня КСВН на входе антенной решетки эллиптической поляризации.

Эта задача решается за счет введения в каждый симметричный вибратор дополнительного проводника Г-образной формы, который расположен между параллельными проводниками двухпроводной линии, длинное плечо дополнительного проводника Г-образной формы ориентировано вдоль двухпроводной линии, между одним концом длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы и закорачивающим проводником двухпроводной линии имеется зазор, второй конец длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы соединен с одним из параллельных проводников двухпроводной линии с помощью короткого плеча дополнительного проводника Г-образной формы.

На фиг. 1 показан один из возможных вариантов выполнения антенной решетки эллиптической поляризации, предназначенной для приема и передачи электромагнитных волн. Антенная решетка эллиптической поляризации включает четыре одинаковых симметричных вибратора, установленных на опоре-мачте (1) и наклоненных на одинаковый угол по отношению к плоскости, перпендикулярной опоре-мачте. При этом любой симметричный вибратор переходит в соседний симметричный вибратор при повороте его на 90° вокруг оси опоры-мачты. Каждый симметричный вибратор содержит излучатель, симметрирующее устройство и коаксиальный кабель (2). Излучатель выполнен из двух одинаковых соосных проводников (3), между которыми имеется зазор. Симметрирующее устройство выполнено в виде короткозамкнутой двухпроводной линии и включает в себя два одинаковых параллельных проводника (4), которые присоединены с одной стороны к проводникам излучателя в зазоре, а с другой стороны объединены закорачивающим третьим проводником (5), который присоединен к опоре-мачте (1). Коаксиальный кабель (2) присоединен своим внешним проводником к одному из проводников (3) излучателя в зазоре, а своим внутренним проводником присоединен ко второму проводнику (3) излучателя в зазоре. В каждый симметричный вибратор введен дополнительный проводник Г-образной формы, который расположен между параллельными проводниками двухпроводной линии (4), длинное плечо дополнительного проводника Г-образной формы (6) ориентировано вдоль двухпроводной линии, между одним концом длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы (6) и закорачивающим проводником двухпроводной линии (5) имеется зазор, второй конец длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы (6) соединен с одним из параллельных проводников двухпроводной линии (4) с помощью короткого плеча дополнительного проводника Г-образной формы (7).

Выходы кабелей (2) симметричных вибраторов подключены к синфазному делителю мощности (8). Кабели (2) могут проходить в вибраторах внутри проводников (4), а далее могут быть пропущены внутри трубы опоры-мачты (1). Входом антенны является вход делителя мощности (8).

Рассмотрим функционирование антенной решетки эллиптической поляризации. Поскольку антенная решетка эллиптической поляризации является взаимным устройством, то она одинаково работает как на прием, так и на передачу радиоволн. Удобнее рассматривать ее работу в передающем режиме. Пусть на вход антенной решетки эллиптической поляризации поступает сигнал с частотой, значение которой находится в рабочей полосе частот. Этот сигнал делится на четыре равные части в синфазном делителе мощности (8). Далее сигнал поступает по коаксиальным кабелям (2) к каждому из четырех вибраторов. На вибраторах возбуждаются электрические токи, которые излучают подведенную мощность в окружающее пространство. Важным показателем качества всенаправленной антенны в горизонтальной плоскости является уровень осцилляций ДН антенны в этой плоскости. ДН идеальной всенаправленной антенны является осесимметричной. Известная антенная решетка вибраторов [3] геометрически не является осесимметричной, поэтому ее ДН в горизонтальной плоскости также не является осесимметричной и имеет некоторый уровень осцилляций. Данный уровень осцилляций определяется геометрическим фактором: расстоянием между фазовыми центрами противоположных вибраторов в антенной решетке (поперечным размером антенной решетки). Для обеспечения приемлемого уровня осцилляций (из практических соображений допустимыми могут быть осцилляции не более ±3 дБ) поперечный размер антенной решетки не должен превышать 0,5λ…0,6λ, где λ - длина волны в свободном пространстве на рабочей частоте. Таким образом, для обеспечения оптимальных характеристик по одному показателю качества антенной решетки - по уровню осцилляций ДН в горизонтальной плоскости, налагается ограничение на поперечный размер антенны. Рассмотрим, что при этом происходит с характеристикой по другому показателю качества - по коэффициенту стоячей волны по напряжению. В известной антенной решетке вибраторов [3] коэффициент стоячей волны по напряжению на входе антенны определяется как коэффициентами стоячей волны на входах каждого вибратора, так и характеристиками делителя мощности. Как правило, правильно спроектированные делители мощности имеют входной КСВН порядка 1,2 и развязку между выходами не менее 20 дБ. Если используется такой делитель, то приближенно можно считать, что результирующий КСВН по входу антенны будет определяться КСВН нагрузок, подключенных к делителю, то есть КСВН симметричных вибраторов в составе антенной решетки.

В конструкции прототипа [3] ограничение на поперечный размер антенной решетки вибраторов автоматически ограничивает длину симметрирующего устройства каждого симметричного вибратора, длина которого не может превышать половину поперечного размера антенной решетки вибраторов (без учета диаметра мачты-опоры). Таким образом, длина симметрирующего устройства (закороченной двухпроводной линии) не может превышать 0,25λ…0,3λ. КСВН вибратора с симметрирующим устройством определяется как импедансом самого вибратора, так и импедансом шлейфа, коим является симметрирующее устройство, подключенного параллельно к зажимам вибратора. Если фидер имеет волновое сопротивление 75 Ом, то полуволновой вибратор с симметрирующим устройством длиной 0,25λ будет практически идеально согласован на центральной частоте. В диапазоне частот будут меняться как входной импеданс симметричного вибратора, так и импеданс шлейфа, коэффициент отражения возрастет. В последнее время стандартом для всех высокочастотных систем является волновое сопротивление фидера 50 Ом. Результаты электродинамических расчетов и измерений макетов антенн показали, что для достижения оптимального согласования полуволнового вибратора с таким фидером требуется длина шлейфа симметрирующего устройства 0,35λ…0,45λ. Разместить в антенной решетке с поперечным размером 0,5λ…0,6λ [3] вибраторы с такими симметрирующими устройствами не представляется возможным. Эта проблема решается путем введения в состав симметрирующего устройства каждого симметричного вибратора дополнительного проводника Г-образной формы. Физический смысл введения дополнительного проводника Г-образной формы состоит в том, что внутри закороченной двухпроводной линии создается «эквивалентная» двухпроводная линия большей электрической длины, чем исходная. Данная «эквивалентная» двухпроводная линия состоит из нескольких участков с разным волновым сопротивлением, в результате чего формируется поворот двухпроводной линии на 180°.

Электрические токи на симметричных вибраторах излучают подведенную мощность в окружающее пространство в виде волны эллиптической поляризации. Коэффициент эллиптичности зависит от угла наклона вибраторов и определяется соотношением амплитуд вертикальной и горизонтальной компонент электрического поля, причем в этой антенной решетке обеспечивается «пространственное фазирование» вертикальной и горизонтальной компонент электрического поля, суть которого состоит в том, что вертикальная составляющая электрического поля создается проекциями токов симметричных вибраторов на вертикальную ось, которые синфазны, а горизонтальная составляющая электрического поля создается проекциями токов симметричных вибраторов на горизонтальную плоскость, которые направлены по кругу и образуют эквивалентную рамку с электрическим током; благодаря этому вертикальная и горизонтальная компоненты излучаемого электрического поля автоматически находятся в фазовой квадратуре. Для обеспечения круговой поляризации требуется наклон вибраторов под углом 45° по отношению к горизонтальной плоскости. На фиг. 2 показана фотография макета антенной решетки эллиптической поляризации, в котором вибраторы изготовлены из фольги, для центральной рабочей частоты 1130 МГц. Вибраторы наклонены на угол 35° по отношению к горизонтальной плоскости, чтобы входная мощность делилась между вертикальной и горизонтальной поляризациями в соотношении приблизительно 30% и 70%. Делитель мощности с развязкой выходов для запитки вибраторов выполнен на несимметричной линии по схеме «елочка» и имеет 50-омные порты. На фиг. 3 показан измеренный КСВН по входу макета антенны. КСВН не превышает значение 2,0 в полосе ≈250 МГц, что в процентном отношении составляет 22% (для частоты 1130 МГц). На фиг. 4 показаны измеренные нормированные ДН в горизонтальной плоскости для вертикальной и горизонтальной поляризаций поля на частоте 1130 МГц.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- антенное устройство, воплощающее заявленное изобретение, предназначено для использования в промышленности, а именно в технике антенн, например, в качестве передающей и/или приемной наземной антенны;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств;

- антенное устройство, воплощающее заявленное изобретение, позволяет реализовать следующий технический результат: получить антенную решетку эллиптической поляризации с всенаправленной диаграммой направленности в горизонтальной плоскости с малым уровнем осцилляций поля и низким уровнем коэффициента стоячей волны по напряжению на входе, что позволит обеспечить эффективный прием и передачу волн эллиптической поляризации.

Источники информации

1. Мейнке X., Гундлах Ф. Радиотехнический справочник. Том. 1, 1960, Госэнергоиздат, 417 с.

2. Патент US 2217911, Lindelblad N.E. Radio communication).

3. Патент US 4083051, Woodward O.M. Circularly-polarized antenna using tilted dipoles).

Антенная решетка эллиптической поляризации, включающая четыре одинаковых симметричных вибратора, установленных на опоре-мачте и наклоненных на одинаковый угол по отношению к плоскости, перпендикулярной опоре-мачте, любой симметричный вибратор переходит в соседний симметричный вибратор при повороте его на 90° вокруг оси опоры-мачты, каждый симметричный вибратор содержит излучатель, симметрирующее устройство и коаксиальный кабель, излучатель выполнен из двух одинаковых соосных проводников, между которыми имеется зазор, симметрирующее устройство выполнено в виде короткозамкнутой двухпроводной линии и включает в себя два одинаковых параллельных проводника, которые присоединены с одной стороны к проводникам излучателя в зазоре, а с другой стороны объединены закорачивающим третьим проводником, который присоединен к опоре-мачте, коаксиальный кабель присоединен своим внешним проводником к одному из проводников излучателя в зазоре, а своим внутренним проводником присоединен ко второму проводнику излучателя в зазоре, отличающаяся тем, что в каждый симметричный вибратор введен дополнительный проводник Г-образной формы, который расположен между параллельными проводниками двухпроводной линии, длинное плечо дополнительного проводника Г-образной формы ориентировано вдоль двухпроводной линии, между одним концом длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы и закорачивающим проводником двухпроводной линии имеется зазор, второй конец длинного плеча дополнительного проводника Г-образной формы соединен с одним из параллельных проводников двухпроводной линии с помощью короткого плеча дополнительного проводника Г-образной формы.

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам формирования диаграммы направленности цифровыми антенными решетками при обзоре пространства и земной поверхности, и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС).

Антенная система вторичного радиолокатора // 2626221

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.

Способ диагностики фазированной антенной решетки // 2623825

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.

Способ возбуждения электромагнитных волн // 2622620

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке устройств для излучения радиоволн преимущественно дециметрового и более длинноволнового диапазона электромагнитных волн.

Мобильное устройство с фазированной антенной решеткой вытекающей волны // 2622483

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.

Полотно антенное // 2622241

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.

Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки // 2619445

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.

Антенная решетка наклонной поляризации модуля позиционирования и дальней связи мобильного многофункционального аппаратно-программного комплекса длительного кардиомониторирования и эргометрии // 2617796

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.

Приемопередающая антенная решетка модуля позиционирования и дальней связи мобильного многофункционального аппаратно-программного комплекса длительного кардиомониторирования и эргометрии // 2617794

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.

Способ охлаждения афар // 2615661

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.

Способ пространственно-временного приема сигналов с аналоговой модуляцией с отслеживанием изменяющегося направления на источник сигнала // 2628876

Изобретение относится к радиоприемной технике и может быть использовано в авиационных системах радиосвязи МВ-ДМВ диапазона. Способ предлагает одновременное выполнение следующих операций: оценку вектора текущих значений параметров сигнала методом нелинейной фильтрации с использованием оценки вектора амплитудно-фазового распределения сигнала на элементах антенной системы ; оценку вектора амплитудно-фазового распределения сигнала с использованием алгоритма линейной фильтрации и с использованием оценки вектора текущих значений параметров сигнала , а также параметров алгоритма линейной фильтрации AH и RH, полученных в результате адаптации; адаптацию априорно неизвестных параметров алгоритма линейной фильтрации AH и RH вектора амплитудно-фазового распределения сигнала методом максимального правдоподобия с использованием оценки вектора текущих значений параметров сигнала , а также оценки вектора амплитудно-фазового распределения сигнала . Технический результат заключается в повышении чувствительности радиоприемных трактов авиационных систем радиосвязи МВ-ДМВ диапазона за счет использования алгоритма линейной фильтрации для оценки вектора амплитудно-фазового распределения сигнала на элементах антенной системы. 5 ил.

Фазированная антенная решетка с адаптируемой поляризацией // 2629534

Изобретение относится к фазированной антенной решетке, более конкретно - к фазированной антенной решетке с адаптируемой поляризацией для мобильного устройства. Монолитно-интегрированный антенный модуль миллиметрового диапазона содержит множество антенных элементов, радиочастотную интегральную схему (RFIC) и цепь питания. Причем каждый из упомянутых антенных элементов является антенным элементом сдвоенного типа, выполненным с возможностью возбуждения двух режимов ортогональной поляризации. Цепь питания выполнена с возможностью соединения портов упомянутой RFIC с каждым из антенных элементов сдвоенного типа для возбуждения двух различных режимов поляризации и формирования луча. Технический результат заключается в обеспечении высокого коэффициента усиления при небольших размерах и эффективном использовании поверхности мобильного устройства. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Цифровая кольцевая антенная решётка // 2630846

Изобретение относится к антенной технике и, в частности, к конструированию цифровых кольцевых антенных решеток (ЦКАР). Цифровая кольцевая антенная решетка содержит печатные антенные излучатели, полосковые и микрополосковые линии передачи, линии питания и управления, антенна выполнена в виде круглой формы, где установлены печатные антенные излучатели, основание выполнено в виде составного металлического многогранника, аппроксимирующего тороид, на лицевой стороне основания расположены печатные излучатели антенные (тип антенны - Вивальди), соединенные высокочастотными разъемами с цифровыми приемопередающими модулями, расположенными на противоположной стороне основания, модули системы питания, модули функционального управления и обработки информации, модуль синтезатора сигналов и разветвителя частоты, которые установлены на составное металлическое основание через теплопроводящую прокладку и прижимаемые резьбовыми фиксаторами. Технический результат заключается в повышении точности определения координат и повышении быстродействия за счет цифровой обработки и синтеза сигналов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Передающая адаптивная антенная решетка // 2633029

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах связи при передаче широкополосных сигналов в условиях ведения радиоразведки, а также для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств и электромагнитной экологии. В передающую адаптивную антенную решетку, содержащую N антенных элементов, N блоков комплексного взвешивания сигналов, адаптивный процессор, выполненный из совокупности К блоков формирования весовых коэффициентов, дополнительно введены система усилителей, N цифро-аналоговых преобразователей, система распределения мощности, источник питания, возбудитель, модулятор, в адаптивный процессор дополнительно введен блок аппроксимации вектора весовых коэффициентов, а в каждый из К блоков формирования вектора весовых коэффициентов дополнительно введены блок формирования управляющего вектора и блок формирования помехового вектора. Технический результат заключается в возможности обеспечения передачи широкополосных сигналов в необходимых направлениях в условиях обеспечения радиоскрытности, электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств и электромагнитной экологии. 7 ил.

Устройство для измерения сверхвысокочастотных сигналов и способ его конфигурирования // 2634748

Изобретение относится к устройству для мультистатических измерений сверхвысокочастотных (СВЧ) сигналов с антенным устройством, которое содержит несколько антенных кластеров, и к способу выполнения устройства. Способ конфигурации мультистатического измерительного устройства с антенным устройством (100), которое образуется из нескольких антенных кластеров (101), где каждый антенный кластер (101) содержит несколько передающих антенн (11) и несколько приемных антенн (12). Конфигурационная группа (102, 108, 109, 110, 111, 112) конфигурируется посредством размещения подгруппы антенных кластеров (101) антенного устройства (100) в конфигурационной группе (102, 108, 109, 110, 111, 112). Подгруппа антенных кластеров (101) данной конфигурационной группы (102, 108, 109, 110, 111, 112) конфигурируется в качестве приемного кластера, в котором активируются исключительно приемные антенны (12) антенного кластера (101). Подгруппа антенных кластеров (101) конфигурационной группы (102, 108, 109, 110, 111, 112) конфигурируется в качестве передающих кластеров (105) посредством активации передающих антенн (11). СВЧ-сигналы, излучаемые всеми передающими антеннами (11) всех передающих кластеров (105) конфигурационной группы (102, 108, 109, 110, 111, 112) и отражаемые от объекта, измеряются в каждой приемной антенне (12) приемных кластеров (104) конфигурационной группы (102, 108, 109, 110, 111, 112). Технический результат заключается в возможности получать изображение с относительно низкими требованиями к вычислительным ресурсам. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Сканирующая многочастотная антенная решетка для формирования в пространстве последовательности сверхширокополосных импульсных сигналов с управляемой частотой повторения импульсов // 2634752

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в радиолокации, а также в системах радиоэлектронного подавления. Устройство содержит систему формирования когерентной сетки частот (1), излучающие элементы (2), управляемые фазовращатели (3), систему управления фазовращателями (4), импульсные модуляторы (5), импульсный генератор (6), управляемые линии задержки (7), систему управления задержкой импульса (8), опорный генератор (9) и синхронизатор систем управления линиями задержки и управляемыми фазовращателями (10). Технический результат изобретения заключается в устранении зависимости периода формируемых импульсов от количества спектральных компонент сигнала для заданной ширины спектра. 4 ил.

Модуль проходной фазированной антенной решетки с драйвером управления фазовращателем // 2641506

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ- и КВЧ-диапазонов. Модуль проходной фазированной антенной решетки (ФАР) содержит основание модуля в виде печатной платы и элементы ФАР, соединенные с основанием модуля. На основании модуля в пространстве между элементами ФАР размещены драйверы системы управления лучом (СУЛ), выполненные в виде интегральных микросхем и электронных компонентов. При этом печатная плата элемента ФАР может содержать вырез между контактными площадками, в котором размещены микросхемы драйверов СУЛ и электронные компоненты. Микросхема драйвера СУЛ обеспечивает управление одним или несколькими фазовращателями элементов ФАР путем подачи на элемент управления каждого фазовращателя двух разнополярных управляющих импульсов напряжения с регулируемыми длительностями и интервалом между ними, а также контроль установленных управляемых фазовых сдвигов и контроль целостности электрических цепей и фазовращателей элементов ФАР. Технический результат состоит в обеспечении возможности управления фазовращателями элементов ФАР непосредственно в модуле проходной ФАР при шаге расположения элементов ФАР, позволяющем обеспечить однолучевое электрическое сканирование с максимальным углом отклонения луча от нормали к раскрыву ФАР не менее 45°. Применение таких модулей при построении ФАР с широкоугольным электрическим сканированием луча позволяет существенно уменьшить габариты антенной системы, включающей ФАР и систему управления лучом, значительно упростить коммутацию цепей управления фазовращателями элементов ФАР за счет исключения длинных проводников, соединяющих фазовращатели с системой управления лучом, и в результате повысить технологичность сборки и надежность антенной системы в целом, а также увеличить коэффициент усиления ФАР за счет снижения погрешности установки требуемых фазовых сдвигов в фазовращателях. Использование модулей проходной ФАР в антенных системах с количеством элементов 10000 и более дает возможность сохранить низкое вносимое элементом ФАР ослабление за счет отсутствия необходимости увеличения его длины при большом количестве элементов в модуле ФАР и, таким образом, сохранить высокий коэффициент усиления ФАР. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ и устройство для калибровки приемной активной фазированной антенной решетки // 2641615

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться для калибровки приемных активных фазированных антенных решеток (АФАР), применяемых в радиолокационных станциях дальнего обнаружения. На вход каждого приемного модуля подают калибровочный сигнал в виде когерентной последовательности N радиоимпульсов, мощность которых имеет значения одного порядка с мощностью сигналов, поступающих на входы приемных модулей при работе РЛС в штатном режиме. После их усиления, преобразования на промежуточную частоту и аналого-цифрового преобразования с выделением квадратурных составляющих комплексных амплитуд выходных сигналов приемных модулей осуществляют их последовательное N-кратное когерентное суммирование. Формируют комплексные калибровочные коэффициенты путем сравнения комплексной амплитуды накопленного выходного сигнала приемного модуля, принятого за опорный, с комплексными амплитудами накопленных выходных сигналов калибруемых приемных модулей. Выравнивание комплексных коэффициентов передачи приемных модулей для обеспечения равномерного амплитудно-фазового распределения поля на раскрыве АФАР осуществляют путем комплексного умножения комплексных амплитуд выходных сигналов калибруемых приемных модулей на соответствующие комплексные калибровочные коэффициенты. Причем диаграмму направленности АФАР формируют путем весового суммирования комплексной амплитуды выходного сигнала опорного приемного модуля со скорректированными значениями комплексных амплитуд выходных сигналов всех калибруемых приемных модулей. Технический результат заключается в повышении точности калибровки при одновременном упрощении конструкции приемного модуля АФАР. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Турникетная антенна // 2643700

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к антеннам, предназначенным для излучения и приема волн двух ортогональных поляризаций. Результат достигается тем, что в турникетной антенне, содержащей два крестообразно расположенных вибратора, к зазору в средней точке которых присоединены входные коаксиальные кабели, плечи вибраторов выполнены из металлического листа в виде равнобедренных прямоугольных треугольников, расположенных в одной плоскости, с вершинами прямого угла в центре антенны. Дальние от центра антенны края каждого вибратора соединены между собой металлической полосой, расположенной по биссектрисе прямого угла. Ширина металлической полосы и высота ее расположения над вибраторами много меньше длины рабочей волны. Входные кабели проложены от центра антенны по металлическим полосам к одному из плеч каждого вибратора и по нему к зазору между плечами вибратора. Технический результат изобретения состоит в расширении частотного диапазона, упрощении конструкции, уменьшении габаритов, улучшении согласования. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство формирования и излучения мощных радиоимпульсов // 2644618

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных устройствах, требующих получения радиоимпульсов с высокой импульсной мощностью, например в системах дальней космической связи и радиолокации. В изобретении используется прототип, включающий в себя сканирующую антенную решетку и фазированную антенную решетку (ФАР) проходного типа. Прототип позволяет формировать и излучать импульсные сигналы, мощность которых в N2 раз превышает мощность, подводимую к одному элементу сканирующей решетки, где N - количество элементов сканирующей антенной решетки. Однако энергопотенциал прототипа ограничен площадью эффективной поверхности раскрыва ФАР проходного типа. С целью увеличения энергопотенциала в прототип введена двухзеркальная антенна, ФАР проходного типа выполняет роль облучателя вспомогательного зеркала этой антенны, при этом передающая апертура этой ФАР сфокусирована на точку, отличающуюся от точки фокуса основного зеркала двухзеркальной антенны. Эффективная поверхность двухзеркальной антенны может на порядки превосходить эффективную поверхность ФАР прототипа, позволяя пропорционально увеличить энергопотенциал устройства. 9 ил.