АНТЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

АНТЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ


RU (11) 2052874 (13) C1

(51) 6 H01Q3/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5018050/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.12.18 
(45) Опубликовано: 1996.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 4507662, кл. H 01Q 3/26, 1985. 
(71) Заявитель(и): Московский радиотехнический институт РАН 
(72) Автор(ы): Воробьев Н.В.; Мехедькин А.А.; Хворостяной Ю.И. 
(73) Патентообладатель(и): Московский радиотехнический институт РАН 

(54) АНТЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 

Использование: в радиолокации, в системах дальней связи. Сущность изобретения: устройство содержит первую, вторую и третью антенные решетки. Каждый излучатель первой антенной решетки соединен через управляемый фазовращатель с соответствующим выходом блока питания. Каждый излучатель второй антенной решетки соединен с соответствующим излучателем третьей антенной решетки через последовательно соединенные фазовращатель и линию задержки. Приведено соотношение между линейным размером первой антенной решетки, размером единичного излучателя второй антенной решетки и расстоянием между первой и второй антенными решетками. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к радиотехнике, может быть пpименено в радиолокации, в системах связи и других устройствах, в которых используются мощные радиоимпульсы.

Известные антенна с оптическим питанием и антенна амплитудный модулятор не позволяют формировать в пространстве импульсные сигналы, пиковая мощность которых больше средней мощности, излученной решеткой.

Устройством, наиболее близким по технической сущности, является фазированная антенная решетка (ФАР) с оптическим питанием.

Оно состоит из облучателя и антенной решетки с фазовращателем. ФАР может быть как отражательного, так и проходного типа. Оптическая пространственная система питания обеспечивает одновременное равномерное облучение элементов апертуры. Антенная решетка выполняет функцию линзы в случае проходной решетки и зеркала в случае отражательной.

Однако недостатком прототипа является то, что данная фазированная решетка не может обеспечить формирование импульсных сигналов в пространстве.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства, где 1 система питания, 2 фазовращатели АР-1; 3, 4 и 5 излучатели соответственно АР-1, АР-2 и АР-3; 6 система сканирования; 7 линия задержки; 8 фазовращатели АР-2.

Устройство работает следующим образом: сигнал, излученный антенной решеткой АР-1, последовательно фокусируется на излучателях антенной решетки АР-2. При этом величина плотности потока энергии (ППЭ) в плоскости апертуры каждого излучателя решетки АР-2 составляет

ППЭ (1) где Pi средняя мощность передающего устройства i-го излучателя решетки АР-1;

S1 эффективная площадь излучателя решетки АР-1;

М число излучателей решетки АР-1;

рабочая длина волны;

r1 расстояние между антенными решетками АР-1 и АР-2.

Расстояние между решетками АР-1 и АР-2, а также линейный размер излучателя решетки АР-2 выбираются из соотношения

d2 r1 (2) где d2 линейный размер излучателя решетки АР-2;

d1 линейный размер антенной решетки АР-1.

Длительность сформированного импульса определяется временем облучения диаграммой направленности (ДН) антенной решетки АР-1 эффективной площади излучателя решетки АР-2, обозначаемой S2. Период повторения импульсных сигналов, сформированных в антенной решетки АР-2, будет равен N, где N число излучателей в решетке АР-2, т.е. времени, необходимому для последовательного облучения всех излучателей антенной решетки АР-2.

Импульсная мощность сигнала на выходе одного излучателя антенной решетки АР-2 составит

Pвыхi ППЭ S2 (3)

Времена задержки сигналов в каждом последующем канале антенной решетки АР-2 по сравнению с предыдущим определяются скоростью сканирования ДН передающей решетки АР-1 и выбранными геометрией и размерами излучателей решетки АР-2 предлагаемого устройства. Для компенсации этих задержек, т.е. для одновременного излучения импульсного сигнала всеми излучателями передающей антенной решетки АР-3, необходимо в каждом канале включить линию задержки, например, в виде отрезков волноводной, коаксиальной или другой линии передачи. Тогда, пренебрегая потерями в линиях задержки, можно считать мощность в антенных решетках АР-2 и АР-3 одинаковой.

После взаимной фазировки сигналов от излучателей антенной решетки АР-3 величина ППЭ в точке фокусировки ППЭф на расстоянии r2 составит

ППЭф= (4)

С учетом соотношений (1), (3) получим

ППЭф= ППЭф= где S3 эффективная площадь излучателя антенной решетки АР-3;

r2 расстояние от плоскости передающей решетки АР-3 до точки фокусировки.

При условии непосредственного подключения к входам излучателей антенной решетки АР-3 всех передающих устройств мощностью P Pi, средняя мощность подводимая к каждому излучателю решетки АР-3, составит Pi , а величина ППЭ в точке фокусировки ППЭф' определится соотношением

ППЭ 

(5)

Величина превышения импульсной мощности, сформированной предложенным способом, над величиной средней мощности сигнала, полученного традиционным способом, составит без учета потерь

K M при NS2 

(6) т.е. величина превышения импульсной мощности над средней равна числу излучателей решетки АР-1.

Конструкция предложенного устройства основана на использовании известных элементов и технической трудности при реализации не представляет. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



АНТЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащая первую антенную решетку, вход каждого излучателя которой соединен через управляемый фазовращатель с соответствующим выходом блока питания, а каждый управляемый фазовращатель подключен к блоку сканирования, и оптически связанную с первой антенной решеткой вторую антенную решетку, выход каждого излучателя которой соединен с входом фазовращателя, и третью антенную решетку, отличающаяся тем, что в нее введены линии задержки, каждая из которых включена между выходом фазовращателя и входом излучателя третьей антенной решетки, при этом расстояние r между первой и второй антенными решетками, линейный размер d1 первой антенной решетки и линейный размер d2 каждого излучателя второй антенной решетки связаны между собой соотношением



где - рабочая длина волны.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru