Активная антенная решётка

Авторы патента:

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

H01Q17/00 - Устройства для поглощения излучаемых антенной волн; комбинированные конструкции из таких устройств с активными антенными элементами или системами

Владельцы патента RU 2701806:

Хуако Аслан Юсуфович (RU)
Русанов Александр Михайлович (RU)

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам и излучателям электромагнитного поля в составе активных антенных решеток. Заявленная активная антенная решетка содержит приемное/передающее устройство, фидеры, проводящий экран и расположенные над ним излучающие элементы. При этом проводящий экран выполнен в виде трехмерной решетки из отрезков запредельных волноводов, стенки которых изготовлены из диэлектрической подложки, имеющей по крайней мере с одной стороны сплошное проводящее покрытие. Конструкция антенной решетки позволяет существенно уменьшить или вовсе исключить использование кабелей внутри приемного/передающего устройства и в фидерах, при этом обеспечивается однонаправленный характер приема и излучения сигналов, а также возможность размещения и эффективного принудительного воздушного охлаждения элементов приемного/передающего устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, а более конкретно к антеннам и излучателям электромагнитного поля в составе активных антенных решеток.

Известны различные модификации печатных антенн [УДК 621.396.67, "Антенны и устройства СВЧ " под редакцией Д.И. Воскресенского, Москва, "Радио и связь", 1994, стр. 51, 52]. В простейшем варианте антенна представляет собой диск, расположенный над проводящим экраном на диэлектрической подложке малой толщины. Диск возбуждается с помощью двух штырей, к которым энергию можно подводить с помощью либо коаксиального фидера, либо полосковой линии, расположенной на противоположной стороне экрана. Штыри возбуждаются противофазно, что обеспечивает максимальное излучение в направлении нормали к плоскости экрана. Использование двух пар штырей, расположенных в перпендикулярных плоскостях и возбуждаемых с фазовым сдвигом 90 градусов, позволяет получить круговую поляризацию поля излучения. Исследования показывают, что печатные излучатели хорошо согласуются в 12%-ной полосе частот. Однако, в ряде случаев требуются двухполяризационные излучатели, работающие в октавной или, даже в мультиоктавной полосе частот.

Известна «Широкополосная двухполяризационная антенна» [Патент РФ №2557478, МПК Н01Q 1/36, опубликовано: 20.07.2015 Бюл. №20], содержащая фидеры, проводящий экран и расположенный над ним излучающий элемент. В известном устройстве площадь проводящего экрана, расположенного под излучающим элементом, уменьшается с повышением диапазона рабочих частот. Это связано как с уменьшением линейных размеров излучающего элемента с повышением диапазона рабочих частот, так и с необходимостью выполнения условия по ограничению максимального шага фазированной антенной решетки, связанного с опасностью появления дифракционных максимумов в диаграмме направленности антенны.

Этот шаг должен быть не более половины длины волны самого коротковолнового излучения [УДК 621.396.67, "Антенны и устройства СВЧ " под редакцией Д.И. Воскресенского, Москва, "Радио и связь", 1994, стр. 186]. При конструировании антенной решетки с большим количеством элементов на поверхности диэлектрической подложки, противоположной проводящему экрану, располагают фидеры и элементы приемного/передающего устройств. Проводящий экран при этом выполняет дополнительную функцию отвода тепла, выделяемого элементами приемного/передающего устройства.

При конструировании коротковолновой антенной решетки площадь поверхности диэлектрической подложки и проводящего экрана могут оказаться недостаточными для размещения фидеров, элементов приемного/передающего устройства, отвода и рассеяния выделяемого ими тепла. Кроме того, наличие в конструкции антенны сплошного проводящего экрана затрудняет устройство принудительного воздушного охлаждения элементов приемного/передающего устройства.

Сущность изобретения состоит в том, что в активной антенной решетке, содержащей приемное/передающее устройство, фидеры, проводящий экран и расположенные над ним излучающие элементы, проводящий экран выполнен в виде трехмерной решетки из отрезков запредельных волноводов. При этом фидеры и элементы приемного/передающего устройства могут располагаются на стенках запредельных волноводов.

Технический результат состоит в том, что в предлагаемой конструкции активной антенной решетки проводящий экран, выполненный в виде трехмерной конструкции из отрезков запредельных волноводов, имеет практически неограниченную площадь поверхности за счет третьего измерения. Появляется возможность ее увеличения до значений, достаточных для размещения на ней элементов приемного/передающего устройства и их охлаждения. Внутренний объем каждого из запредельных волноводов может использоваться как канал для дополнительной подачи охлаждающего воздуха. При этом в предлагаемой конструкции антенной решетки сохраняется однонаправленность излучения и приема сигналов.

Кроме того, наличие проводящих стенок и запредельный характер волновода, в котором размещаются элементы приемного/передающего устройства, способствуют экранированию и обеспечению устойчивости приемного/передающего устройств.

На фигуре 1 приведена конструкция активной антенной решетки.

Конструкция предлагаемой активной антенной решетки содержит элементы приемного/передающего устройства 1, фидеры 2, проводящий экран 3 и расположенные над ним излучающие элементы 4. Проводящий экран 3 в предлагаемой конструкции выполнен в виде трехмерной решетки из отрезков запредельных волноводов 5. Стенки запредельных волноводов 5 выполнены из диэлектрической подложки 6, имеющей по крайней мере с одной стороны сплошное проводящее покрытие 7, например, из меди. Стороны диэлектрической подложки 6, имеющие сплошное проводящее покрытие 7 образуют запредельные волноводы 5.

Другая сторона диэлектрической подложки 6 может не иметь сплошного проводящего покрытия и используется для размещения на ней элементов приемного/передающего устройства 1 и слоя проводников, соединяющих эти элементы, например, микрополосковыми или копланарными линиями передачи.

Для проверки работоспособности предлагаемой конструкции активной антенной решетки был изготовлен и испытан макет, содержащий пять двухполяризационных излучателей. Испытания макета подтвердили однонаправленный характер приема и излучения активной антенной решетки и возможность размещения и эффективного принудительного воздушного охлаждения элементов приемного/передающего устройства.

Активная антенная решетка, содержащая приемное/передающее устройство, фидеры, проводящий экран и расположенные над ним излучающие элементы, отличающаяся тем, что проводящий экран выполнен в виде трехмерной решетки из отрезков запредельных волноводов, стенки которых изготовлены из диэлектрической подложки, имеющей по крайней мере с одной стороны сплошное проводящее покрытие.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к области многолучевых цифровых активных фазированных решеток с поляризационным управлением при излучении и адаптацией к поляризации электромагнитной волны на приеме и способу калибровки.

Способ взаимного размещения двух антенн с сохранением их функциональных характеристик // 2697889

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано при определении мест размещения двух антенн на одном носителе. Сущность: определяют место размещения первой антенны в зоне излучения второй антенны исходя из функциональных характеристик первой антенны, выбирают метаматериал и геометрию для изготовления первой антенны, представляющей собой полосно-пропускающий фильтр, со свойством радиопрозрачности в рабочем диапазоне частот второй антенны, рассчитывают геометрию первой антенны с учетом возможности достижения максимальной радиопрозрачности в диапазоне второй антенны, принимая во внимание характеристики выбранного метаматериала, изготавливают первую антенну.

Гребневый волновод без боковых стенок на базе печатной платы и содержащая его многослойная антенная решетка // 2696676

Группа изобретений относится к радиотехнике. Гребневый волновод без боковых стенок (RGW-волновод) содержит проводящее основание, из которого вдоль требуемого направления прохождения волны выступает проводящий гребень; верхнюю проводящую стенку, расположенную над гребнем и основанием и отделенную от них зазором; EBG-структуру (структуру по типу электромагнитного кристалла) на основе первой двухсторонней печатной платы, расположенную внутри волновода в области вокруг гребня.

Адаптивная антенная решетка с предварительным формированием диаграмм направленности каналов // 2696366

Предлагаемое устройство относится к антенным решеткам и может быть использовано в радиолокации, радиосвязи. Адаптивная антенная решетка с предварительным формированием диаграмм направленности каналов, содержащая излучатели, многоканальную диаграммообразующую схему и адаптивный процессор, отличающаяся тем, что диаграммообразующая схема состоит из шестиполюсных и восьмиполюсных делителей мощности, причем один вход восьмиполюсных делителей мощности используется в диаграммообразующей схеме наравне с входами шестиполюсных делителей мощности для формирования по ее главному входу требуемой в условиях отсутствия внешних источников помехи диаграммы направленности, а вторые, развязанные с первыми, входы восьмиполюсных делителей мощности подключены к адаптивному процессору, к которому подключен также и главный вход диаграммообразующей схемы.

Антенная решетка mimo с широким углом обзора // 2695934

Группа изобретений относится к радиотехнике. Антенная решетка MIMO содержит первую группу антенных элементов и вторую группу антенных элементов, причем первая группа антенных элементов включает в себя несколько активных антенных элементов, а также пассивные антенные элементы, причем антенные элементы первой группы расположены таким образом, чтобы формировать диаграмму направленности излучения, имеющую впадину в центральной части диаграммы, причем вторая группа антенных элементов включает в себя несколько активных антенных элементов, а также пассивные антенные элементы, причем антенные элементы второй группы расположены таким образом, чтобы формировать диаграмму направленности излучения, имеющую выступ в центральной части диаграммы, причем, если первая группа содержит передающие антенные элементы в качестве активных антенных элементов, то вторая группа содержит приемные антенные элементы в качестве активных антенных элементов, и наоборот.

Способ формирования ключа шифрования/дешифрования // 2695050

Изобретение относится к области формирования ключа шифрования/дешифрования. Техническим результатом является разработка способа формирования ключа шифрования/дешифрования, обеспечивающего повышение стойкости сформированного ключа шифрования/дешифрования к компрометации со стороны нарушителя.

Меандровая микрополосковая линия задержки, защищающая от электростатического разряда // 2694741

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электростатического разряда. Техническим результатом является разложение пикового выброса ЭСР на последовательность импульсов меньшей амплитуды за счет выбора параметров и длины линии.

Аналого-цифровой приемный модуль активной фазированной антенной решетки // 2692417

Изобретение относится к антенной технике, а именно к активным фазированным антенным решеткам (АФАР) с цифровым формированием и управлением диаграммой направленности.

Способ построения приёмопередающего модуля активной фазированной антенной решётки // 2692091

Изобретение относится к приемопередающим устройствам СВЧ-колебаний, предназначенным для работы в составе активной фазированной антенной решетки (АФАР). Технический результат - снижение размеров приемопередающего модуля и снижение потерь передаваемого и принимаемого сигналов.

Приемная мультипликативная фар // 2691672

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в системах связи и радиолокации. Техническим результатом изобретения является получение высокого коэффициента усиления антенной решетки при низком уровне боковых лепестков (УБЛ) диаграммы направленности (ДН).

Полиэфирный нетканый материал, поглощающий в свч-диапазоне // 2689624

Изобретение относится к области радиофизики, и материал предназначен для поглощения электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, причем его структура и свойства адаптированы для использования в средствах экипировки и создания элементов носимой одежды для маскировки человека в СВЧ-диапазоне.

Устройство для защиты от электромагнитного излучения // 2688635

Изобретение относится к материалам для поглощения электромагнитных волн и конструкциям поглотителей, может быть использовано для создания экранов и панелей, для уменьшения инфракрасной и радиолокационной заметности объектов, в частности к использованию поглощающих и изоляционных материалов для уменьшения отражения радиолокационных сигналов и количества испускаемого инфракрасного излучения от объектов.

Защитная панель для снижения радиолокационной и инфракрасной заметности объектов // 2683812

Использование: для снижения радиолокационной и инфракрасной заметности объектов. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве защитного маскирующего материала для обеспечения скрытности вооружения и военной техники от аппаратуры наблюдения, систем обнаружения, распознавания и захвата цели, работающих в радиолокационном и инфракрасном диапазоне длин волн электромагнитного излучения (ЭМИ).

Способ изготовления радиопоглощающего элемента // 2682254

Настоящее изобретение относится к способу изготовления радиопоглощающего элемента, который может быть использован при оснащении безэховых камер и экранированных помещений.

Радиопоглощающий конструкционный материал // 2681330

Изобретение относится к радиопоглощающим конструкционным материалам. Материал содержит 30-60 мас.% карбида кремния, 20-50 мас.% наполнителей в виде ферритов на основе ВаО и СoО и остальное керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия.

Сверхширокополосное поглощающее покрытие // 2678937

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для уменьшения радиолокационной заметности объектов военной техники, например летательных аппаратов.

Поглотитель электромагнитного излучения // 2675780

Изобретение относится к элементам электрического оборудования, поглощающим излученные антенной электромагнитные волны с целью уменьшения отражений при калибровке радиоизмерительных или радиолокационных устройств.

Композитное радиопоглощающее покрытие // 2671749

Изобретение относится к маскировочным радиопоглощающим покрытиям, снижающим заметность объектов техники, а более конкретно к устройствам для поглощения излучаемых электромагнитных волн, выполненных из композитных пористых материалов на основе вспененных высокомолекулярных соединений, содержащих распределенные электропроводящие элементы.Композитное радиопоглощающее покрытие содержит основу из пенополиуретана, в объеме которого распределены функциональные электропроводящие частицы.Новым является то, что функциональные частицы выполнены в виде фрагментов микропровода длиной 0,3-3,0 мм и диаметром 3-40 мкм из аморфного кобальта, помещенного внутри стеклянной оболочки.Предложенное техническое решение обеспечило расширение функциональных возможностей маскирующего покрытия высококонтрастных объектов за счет кратного повышения магнитных свойств покрытия..

Способ изготовления керамических поглотителей энергии // 2668643

Изобретение относится к технологии изготовления керамических изделий для электронной и радиотехнической промышленности и может быть использовано при производстве поглотителей электромагнитного излучения, например в мощных генераторах, усилителях, лампах бегущей волны, клистронах и антенно-фидерных системах.

Способ изменения фоно-целевого образа объекта, формируемого радиолокационной станцией // 2664885

Изобретение относится к радиотехнике, а конкретно к формированию покрытий, уменьшающих заметность объектов при их обнаружении радаром, и может быть использовано при создании противорадиолокационных покрытий, материалов и устройств, изменяющих фоно-целевые образы транспортных средств и других объектов путем нанесения или накрытия защищаемого объекта противорадиолокационным покрытием, изготовленным в соответствии с предложенным способом.