H01Q21 - Антенні решітки і системи (із змінною орієнтацією променя або змінною формою діаграми спрямованості H01Q 3/00; електрично довгі антени H01Q 11/00)
Власники патенту RU 2439758:
Відкрите акціонерне товариство "Науково-дослідний інститут приладобудування імені В.В. Тихомирова" (RU)
Пропонований винахід відноситься до антеною техніці, зокрема до фазованим антенних решіток, що встановлюються на борту літальних апаратів. Технічний результат полягає в зменшенні впливу розміщуються НВЧ пристроїв на характеристики міцності літака, зниження температурних навантажень на активні СВЧ пристрою, поліпшення екранування відсіків відхиляється носка крила, підвищення надійності і поліпшення характеристик випромінювання антеною решітки. Самолетная антенна решітка містить n випромінювачів, закріплених на передній стінці носка крила літака, закритих знімним обтічником, і активні СВЧ пристрою, входи-виходи яких з'єднані з відповідними випромінювачами, а виходи-входи з входами-виходами схеми підсумовування. Випромінювачі встановлені в рухомої частини носка крила перпендикулярно поперечної осі передньої його кромки, активні СВЧ пристрої та схема підсумовування розміщені в нерухомій кореневій частині крила в відсіках між силовими поперечними діелектричними діафрагмами і підключені до контуру системи охолодження літака. У літакової антеною решітці випромінювачі можуть бути розташовані в лівій і правій рухомих частинах носка крила, а активні СВЧ пристрої та схема підсумовування в нерухомих лівої і правої кореневої частинах крила. Відсіки крила, в яких встановлені активні СВЧ пристрої та схема підсумовування, закриті знімним радиопоглощающую матеріалом. 3 з.п. ф-ли, 1 мул.
Пропонований винахід відноситься до антеною техніці, зокрема до фазованим антенних решіток, що встановлюються на борту літальних апаратів.
Відома «Бортова сканирующая антенна система з межелементних ізоляторами» (US 4186400, опубл. 29.01.1980), що встановлюється під обтічником крила літака, що включає в себе антенні решітки на основі випромінювачів Уда-Яги, розташованих уздовж носка крила. Випромінювачі розміщуються в горизонтальній і вертикальній площинах. Недоліками такої антеною системи є громіздкість конструкції випромінювачів і складність їх розміщення, необхідність введення додаткових засобів кріплення елементів випромінювачів на обтічнику і в просторі під обтічником.
Також відома «Бортова сканирующая антенна система на основі лінійної решітки випромінювачів типу Яги» (US 4336543, опубл. 22.06.1982), що встановлюється під обтічником крила літака і містить лінійну антенну решітку, що складається з випромінювачів типу Уда-Яги, розташованих в горизонтальній площині. Недоліками такої антеною системи є великі габаритні розміри, необхідність введення в конструкцію обтічника безлічі поперечних перегородок для кріплення випромінювачів, наявність яких погіршує характеристики випромінювання антеною решітки.
Найбільш близькою по технічній сутності є «Модульна антенна решітка» (US 4749997, опубл. 07.06.1988), конформно встановлюється на літаку і включає в себе n подрешеток. Кожна підгратках складається з n (4) випромінювачів горизонтальної поляризації, розміщених під обтічником і встановлених паралельно осі передньої кромки крила перед секцією проводить екрану, n (4) активних НВЧ пристроїв, до входів / виходів яких через трансформатори хвильового опору підключені випромінювачі, а також схема підсумовування. Активні пристрої встановлені з заднього боку проводить екрану, причому в екрані прорізані щілини, через які випромінювачі з'єднуються з активними пристроями, розміщеними на задній стороні проводить екрану (передньої стінки носка крила). Також на задній стороні передньої стінки встановлена схема підсумовування, до якої за допомогою СВЧ кабелів підключені активні пристрої.
Для забезпечення необхідної спрямованості антеною решітки під обтічником також встановлена діелектрична трубка, розташована по всій довжині антеною решітки вздовж обтічника і закріплена на перегородках, що відокремлюють одну підгратках від іншої, причому певні частини трубки покриті провідним шаром. Обтічник кожної підґратки відкидається на шарнірах для забезпечення доступу до задньої частини передньої стінки носка крила.
Недоліками такої антеною решітки є низькі міцнісні характеристики внаслідок відсутності цілісності обтічника і наявності безлічі наскрізних отворів в передній стінці носка крила. При розміщенні активних НВЧ пристроїв на задній поверхні передньої стінки носка крила до них пред'являються підвищені вимоги по кліматичних впливів. Поперечні перегородки, що розділяють модулі антеною решітки, погіршують характеристики випромінювання антеною решітки.
Технічний результат пропонованої антеною решітки полягає в зменшенні впливу розміщуються НВЧ пристроїв на характеристики міцності літака, зниженні температурних навантажень на активні СВЧ пристрою, поліпшення екранування відсіків відхиляється носка крила, підвищенні надійності та покращення якостей випромінювання антеною решітки за рахунок розміщення її блоків в лівій і правій частині крила і підключенні їх до контуру системи охолодження літака.
Сутність корисної моделі полягає в тому, що самолетная антенна решітка містить n випромінювачів, закріплених на передній стінці носка крила літака, закритих знімним обтічником, і активні СВЧ пристрою, входи-виходи яких з'єднані з відповідними випромінювачами, а виходи-входи з входами-виходами схеми підсумовування.
Новими ознаками заявленого технічного рішення є те, що випромінювачі встановлені в рухомої частини носка крила перпендикулярно поперечної осі передньої його кромки, активні СВЧ пристрої та схема підсумовування розміщені в нерухомій кореневій частині крила в відсіках між силовими поперечними діелектричними діафрагмами і підключені до контуру системи охолодження літака. У заявленій літакової антеною решітці випромінювачі можуть бути розташовані в лівій і правій рухомих частинах носка крила, активні СВЧ пристрої та схема підсумовування в нерухомих лівої і правої кореневої частинах крила, причому відсіки крила, в яких встановлені активні СВЧ пристрої та схема підсумовування, закриті знімним радиопоглощающую матеріалом.
На кресленні представлений варіант розміщення апаратури пропонованої літакової антеною решітки в нерухомій кореневій частині крила і рухомої частини носка крила.
Самолетная антенна решітка складається з випромінюючої системи 1, виконаної з окремих випромінювачів 2, встановлених на панелях 3, виконаних з міцного і легкого металу. Вся конструкція випромінює системи заливається радіопрозорим пенокомпаундом, які мають низьку діелектричну проникність (ε не більше 1.1) і надає конструкції додаткову міцність і електрогерметічность. Випромінююча система 1 кріпиться на передній стінці 4 носка крила і закривається знімним радіопрозорим обтічником 5, яке є складовою частиною носка крила. По всій довжині обтічника паралельно площині випромінювачів встановлена діелектрична діафрагма з матеріалу обтічника, що забезпечує його механічну міцність.
Активні НВЧ пристрої (наприклад, приймально-передавальні модулі) 6, пристрій, що підсумовує 7, пристрої розподілу і фазирования 8 розташовуються в відсіках кореневій частині крила. Демонтаж і монтаж апаратури в рухомої частини носка крила і апаратури в кореневій нерухомої частини крила забезпечується зніманням радіопрозорого обтічника 5, а також доступом через люки 9.
Розміщення активних НВЧ пристроїв 6 і схеми підсумовування 7 в відсіках нерухомої частини крила дозволяє знизити температурне навантаження на блоки літакової антеною решітки, що в свою чергу дозволяє збільшити її надійність при використання примусового охолодження. Застосування цілісного обтічника з поперечної діафрагмою по всій його довжині дозволяє поліпшити характеристики міцності носка крила літака і характеристики випромінювання антеною решітки.
Закриття відсіків відхиляється носка крила радіопоглинаючими матеріалами дозволяє екранувати ці відсіки і блоки від СВЧ випромінювання, що забезпечує стабільну роботу низькочастотних керуючих пристроїв. Розміщення випромінювачів перпендикулярно поперечної осі носка крила і закріплення їх на металевих панелях дозволяють отримати вертикально-поляризоване випромінювання літакової антеною решітки і встановлювати її в тонких і малогабаритних носках крила. Розміщення антеною решітки в правій і лівій частинах крила значно покращує її характеристики.
Таким чином, пропонована самолетная антенна решітка відрізняється спрощеною схемою розміщення на об'єкті, внаслідок чого досягається компактність, простота і надійність конструкції і поліпшення її радіотехнічних характеристик.
1. Самолетная антенна решітка, яка містить n випромінювачів, закріплених на передній стінці носка крила літака, закритих знімним обтічником, і активні СВЧ пристрою, входи-виходи яких з'єднані з відповідними випромінювачами, а виходи-входи - з входами-виходами схеми підсумовування, яка відрізняється тим , що випромінювачі встановлені в рухомої частини носка крила перпендикулярно поперечної осі передньої його кромки, активні СВЧ пристрої та схема підсумовування розміщені в нерухомій кореневій частині крила в відсіках між силовими поперечним і діафрагмами і підключені до контуру системи охолодження літака.
2. Самолетная антенна решітка з п.1, що відрізняється тим, що випромінювачі розташовані в лівій і правій рухомих частинах носка крила.
3. Самолетная антенна решітка з п.1, що відрізняється тим, що активні СВЧ пристрої та схема підсумовування розташовані в нерухомих лівої і правої кореневої частинах крила.
4. Самолетная антенна решітка з п.1, що відрізняється тим, що відсіки крила, в яких встановлені активні СВЧ пристрої та схема підсумовування, закриті радиопоглощающую матеріалом.