Антенный блок

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2450396:

Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к антенным устройствам, которое может применяться при разработке установок для измерения радиолокационных характеристик (поляризационной матрицы рассеяния) объектов различного назначения. Антенный блок содержит спираль левой намотки и спираль правой намотки, установленные над металлическом экраном, фазовращатель, два выключателя, согласующее кольцо, диэлектрический каркас и разветвитель, к одному из выходов которого подключена спираль правой намотки, а к другому выходу через фазовращатель - спираль левой намотки, при этом обе спирали и согласующее кольцо расположены на диэлектрическом каркасе. Техническим результатом является создание компактного антенного блока с изменяемым вектором поляризации и улучшенными поляризационными характеристиками. 1 ил.

Изобретение относится к антенным устройствам, которые могут примениться при разработке установок для измерения радиолокационных характеристик (поляризационной матрицы рассеяния) объектов различного назначения.

Известна спиральная антенна (авт. св. №1483511, МПК H01Q 11/08, 1986 г.), содержащая цилиндрическую спираль, установленную над металлическим экраном, размещенную на диэлектрическом каркасе и подключенную к коаксиальному фидеру, и согласующее разомкнутое проводящее кольцо, диаметр которого равен диаметру цилиндрической спирали, установленное на диэлектрическом каркасе без гальванического контакта со свободным концом цилиндрической спирали, при этом длина разомкнутого проводящего кольца равна (0,4-0,6)λ, где λ - наибольшая длина волны рабочего диапазона.

Недостатком данной спиральной антенны является невозможность изменения круговой поляризации, на которую она настроена.

Наиболее близкой к предлагаемому антенному блоку по технической сущности и достигаемому положительному результату является антенна с изменяемой поляризацией [Антенны. Под редакцией Ю.К.Муравьева. Ч.II. Ленинград, 1963 г.], состоящая из двух спиралей, с противоположной намоткой, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, над металлическим экраном. Изменение поляризации достигается за счет смещения фазы питающего напряжения в одной из спиралей.

Недостатком данной антенны являются ограниченные возможности изменения поляризационных характеристик.

Технической задачей заявляемого изобретения является изменение поляризационных характеристик антенного блока в широких пределах путем изменения вектора поляризации излучаемого (принимаемого) сигнала от линейного до кругового левого и правого вращения.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известную антенну, содержащую две спирали, установленные над металлическом экраном, с левой и правой намоткой, введены фазовращатель, два выключателя, согласующее кольцо, диэлектрический каркас и разветвитель, к одному из выходов которого подключена спираль с правой намоткой, а к другому выходу через фазовращатель - спираль с левой намоткой, при этом обе спирали и согласующее кольцо расположены на диэлектрическом каркасе.

Проведенный анализ уровня техники позволит установить, что аналоги заявляемого изобретения, характеризующиеся совокупностью признаков, идентичных всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных технических решений в данной и смежных областях техники, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного антенного блока, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на заявляемый технический результат (улучшение поляризационных характеристик антенного блока), следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предлагаемый антенный блок промышленно применим, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособности и воспроизводимости, а для реализации могут быть использованы известные отечественные материалы и оборудование.

На чертеже представлена функциональная схема антенного блока.

Антенный блок включает разветвитель 1, два выключателя 2.1, 2.2, фазовращатель 3, металлический экран 4, спираль правой намотки 5, спираль левой намотки 6, диэлектрический каркас 7 и согласующее кольцо 8.

Разветвитель 1 своими двумя выходами соединен с соответствующими выключателями 2.1, 2.2. Первый выключатель 2.1 соединен с установленной над металлическим экраном 4 спиралью правой намотки 5, а второй выключатель 2.2 соединен с установленной над металлическим экраном 4 спиралью левой намотки 6 через фазовращатель 3. Обе спирали 5, 6 намотаны на диэлектрическом каркасе 7, на котором установлено согласующее кольцо 8 без гальванической связи с концами спиралей.

Антенный блок работает следующим образом.

Сигнал поступает на вход разветвителя 1, один выход которого посредством переключателя 2.2 соединен со спиралью правой намотки 5, а другой - через фазовращатель 3 со спиралью левой намотки 6. При замыкании второго выключателя 2.2 подключается спираль правой намотки 5, и излучается сигнал спиралью правой намотки 5 круговой поляризации правого вращения вектора поляризации, а при замыкании первого выключателя 2.1 подключается спираль левой намотки 6. При этом излучается сигнал круговой поляризации левого вращения вектора поляризации. При одновременном замыкании обоих выключателей 2.1, 2.2 подключаются обе спирали 5, 6. При этом на выходе излучается сигнал линейной поляризации. Изменяя фазу излучаемого сигнала спиралью левой намотки 6 фазовращателем 3, плавно изменяется положение вектора линейной поляризации от горизонтальной до вертикальной.

Подбирая экспериментально расстояние между концами спиралей 5, 6 и согласующим кольцом, настраивают антенный блок на максимум излучения.

Расчет каждой спирали ведется по известным формулам [см. Марков Г.Т. и др., Антенны, М.: «Энергия», 1975 г.].

Угол подъема витка λ=12-16° при числе витков 5≤n≤14

Ширина луча по половинной мощности

Коэффициент направленного действия в направлении оси спирали

где L_S- длина намотки,

n - число витков,

S - шаг намотки,

λ - длина волны.

Входное сопротивление

Преимуществом предлагаемого антенного блока является создание компактного антенного блока с поляризационными характеристиками изменяемыми в широких пределах путем изменения вектора поляризации излучаемого (принимаемого) сигнала от линейного до кругового левого и правого вращения.

Антенный блок, содержащий спираль левой намотки и спираль правой намотки, установленные над металлическом экраном, отличающийся тем, что в него введены фазовращатель, два выключателя, согласующее кольцо, диэлектрический каркас и разветвитель, к одному из выходов которого подключена спираль правой намотки, а к другому выходу через фазовращатель - спираль левой намотки, при этом обе спирали и согласующее кольцо расположены на диэлектрическом каркасе.

Похожие патенты:

Спиральная антенна // 2387059

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться при конструировании широкополосных малоразмерных спиральных антенн линейной поляризации небольшого размера, которые в ряде случаев могут быть альтернативой укороченным вибраторным антеннам.

Спиральная антенна // 2369948

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве излучателей фазированных антенных решеток широкополосных пеленгационных систем.

Антенна с диэлектрическим заполнением // 2339131

Изобретение относится к области электрорадиотехники, в частности к рамочной антенне с диэлектрическим заполнением, предназначенной для работы на частоте более 200 МГц и имеющей множество частот настройки внутри рабочей полосы частот.

Спирально-вибраторная симметричная антенна "равэл-с" // 2325018

Изобретение относится к спиральным антеннам метрового и дециметрового диапазонов. .

Полусферическая спиральная антенна // 2265926

Изобретение относится к области радиотехники, а точнее к области спиральных антенн, навитых на поверхностях вращения, и может быть использовано в качестве приемопередающих антенн различных радиотехнических систем, например на подвижных объектах.

Компактная двухрежимная интегрированная система антенн для наземных сотовых и спутниковых телекоммуникаций // 2255397

Способ управления диаграммой направленности антенных средств, система антенн и устройство радиосвязи // 2253170

Изобретение относится к способу управления диаграммой направленности антенных средств, системе антенн для передачи и приема радиочастотных сигналов с круговой поляризацией и к устройству радиосвязи, содержащему такую систему антенн.

Антенная система и устройство радиосвязи, включающее антенную систему // 2225058

Изобретение относится к системам радиосвязи. .

Антенное устройство, содержащее излучающие элементы с емкостной связью, и портативное устройство радиосвязи для такой антенной системы // 2225057

Изобретение относится к системам радиосвязи. .

Антенное устройство, содержащее средство возбуждения, и портативное устройство радиосвязи для такого антенного устройства // 2220482

Изобретение относится к антенной технике. .

Спиральная антенна диапазона дкмв // 2500056

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к спиральным антеннам диапазона ДКМВ. Техническим результатом является снижение трудоемкости установки антенны. Спиральная антенна диапазона ДКМВ выполнена в виде четырехзаходной равноугольной спирали, содержит четыре изолированных друг от друга проводника антенны, четыре резистивные нагрузки, опорную мачту с оттяжками и анкерами мачты, металлический корпус, внутри которого размещен узел питания антенны с высокочастотными разъемами для подключения фидеров и антенными вводами, к которым подключены верхние концы проводников антенны, четыре диэлектрические оттяжки с установленными на них фиксаторами для закрепления проводников антенны, опорная мачта выполнена телескопической, между металлическим корпусом и опорной мачтой введен монтажный узел, в металлическом корпусе выполнено отверстие, в которое входит верхняя часть монтажного узла и планка, фиксирующая взаимное положение корпуса и монтажного узла; нижняя часть монтажного узла подвижно состыкована с верхним звеном мачты, средняя часть выполнена в виде верхнего и нижнего дисков, в нижнем диске выполнены четыре отверстия, куда входит крюк карабина с защелкой, закрепленного на верхнем конце каждой из диэлектрических оттяжек, а на другом конце каждой из оттяжек установлено натяжное устройство, механически связанное с анкером оттяжек, вблизи анкеров на поверхности грунта размещены четыре противовеса, каждый из которых образован группой проводов, гальванически связанных друг с другом, а каждая из резистивных нагрузок включена между противовесом и нижним концом проводника антенны. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Мультипольная антенна (варианты) // 2514094

Изобретение относится к антенной и микрополосковой технике. Технический результат - повышение кросс-поляризационных характеристик при достижении вращающейся круговой или эллиптической поляризации и равномерной диаграммы направленности в широкой полосе частот, а также габаритных размерах антенны, значительно меньших максимальной рабочей длины волны. Мультипольная антенна, содержащая диэлектрическую подложку, на которой расположены симметрично по окружности, по меньшей мере, четыре идентичные полуволновые вибратора, каждый из которых выполнен в виде резонансного отрезка периодической микрополосковой линии с шириной в центре, равной четверти средней длины волны и линейно уменьшающейся к периферийной области. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Совмещенное антенное устройство // 2527195

Изобретение относится к области связных антенн, а также антенн космической навигации и может быть использовано на всех воздушных и морских судах и кораблях, а также на обитаемых подводных аппаратах. Технический результат - расширение диапазона рабочих частот. Совмещенное антенное устройство, состоящее из двухзаходного или многозаходного спирального конусного излучателя с углом при вершине конуса α и экрана-отражателя с диаметром В, в устройство введены еще один или несколько конусных излучателей с углом при вершине β<α, у которых диаметр верхнего основания нижнего излучателя равен диаметру нижнего основания верхнего излучателя и совмещен с ним, а также переизлучатель, выполненный в виде металлического кольца с диаметром А<В и расположенный на расстоянии h=λ/4 параллельно экрану-отражателю со стороны конусных излучателей без гальванической связи с основным экраном-отражателем, где λ - длина волны рабочего диапазона. 6 ил.

Плоская спиральная антенна // 2565524

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и может быть использовано в качестве плоской спиральной антенны, используемой в качестве излучателей фазированных антенных решеток широкополосных пеленгационных систем. Технический результат - расширение полосы рабочих частот антенны в сторону низких частот. Для этого в антенне, содержащей резонатор и излучатель, выполненный в виде плоской двухзаходной спирали, которая жестко закреплена в плоскости раскрыва резонатора и подключена к питающему фидеру, наружный виток плоской двухзаходной спирали выполняют в виде линии задержки путем придания наружному витку зигзагообразной формы с равномерным размещением зигзагообразных выступов вдоль средней линии наружного витка и включением между зигзагообразными выступами конденсаторов, причем высота H зигзагообразных выступов относительно их ширины h ограничена соотношением H<7h, а емкость конденсаторов выбирается из условия , где Lcp - длина наружного витка по его средней линии, fmin - минимальная рабочая частота антенны, Lmax - индуктивность зигзагообразного выступа максимальной высоты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.