АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ

АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ 


RU (11) 2054763 (13) C1

(51) 6 H01Q1/42 

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

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

(21) Заявка: 93018800/09 
(22) Дата подачи заявки: 1993.04.12 
(45) Опубликовано: 1996.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Пригода Б.А. и др. Обтекатели антенн летательных аппаратов. М.: 1970, с.149-150. Патент США N 3314070, кл. H 01Q 1/42, 1967. 
(71) Заявитель(и): Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" 
(72) Автор(ы): Минокин Л.М. 
(73) Патентообладатель(и): Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" 

(54) АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ 

Сущность изобретения: однослойная стенка из диэлектрического материала в форме колпака, снабженного узлом крепления к летательному аппарату. Оговорена диэлектрическая проницаемость материала и приведено математическое выражение для определения толщины однослойной стенки. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам СВЧ, преимущественно к антенным обтекателям с пониженным уровнем отражений электромагнитной энергии.

Известны антенные обтекатели, содержащие однослойную стенку из диэлектрического материала в форме колпака, снабженного узлом крепления к летательному аппарату, толщина однослойной стенки выбирается из условия

d где d толщина однослойной стенки;

длина волны в свободном пространстве;

диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала однослойной стенки антенного обтекателя.

Также известны антенные обтекатели, содержащие однослойную стенку из диэлектрического материала в форме колпака, снабженного узлом крепления к летательному аппарату с переменной толщиной стенки в радиопрозрачной зоне как вдоль образующей антенного обтекателя, так и в поперечном сечении.

Такие антенные обтекатели обладают недостаточной широкополосностью по вносимым пеленгационным ошибкам.

Цель изобретения увеличение широкополосности антенного обтекателя по вносимым пеленгационным ошибкам.

Это достигается тем, что применяется антенный обтекатель, содержащий однослойную стенку из диэлектрического материала в форме колпака, снабженного узлом крепления к летательному аппарату, в качестве диэлектрического материала использован диэлектрический материал с танген- сом диэлектрических потерь в пределах 0,02 tg 0,10, а толщина однослойной стенки выбрана из условия

d где d толщина однослойной стенки;

длина волны в свободном пространстве;

диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала однослойной стенки.

Известно, что пеленгационные ошибки, вносимые обтекателем, являются в основном следствием различных фазовых задержек лучей, проходящих через стенку антенного обтекателя при различных углах падения. На практике диапазон углов падения на стенку антенного обтекателя может изменяться от 0 до 90о. Рассмотрим пример расчета вносимых фазовых задержек () от угла падения электромагнитной волны () для плоского слоя в диапазоне углов падения от 9 до 90о.

На фиг. 1 приведены результаты расчета для трех значений диэлектрических потерь tg 0,01; 0,05; 0,10. Расчеты проведены для плоского слоя по методике работы [1] для перпендикулярной поляризации. Расчеты проводились для трех значений рабочей частоты (длины волны) fср.=9,324 ГГц; fв fср. + 0,05 fср.; fн fср. 0,05 fср. для следующих параметров слоя; d 10 мм; 3,42. Как видно из результатов расчетов, с увеличением диэлектрических потерь различия кривых фазовых задержек в диапазоне частот уменьшаются, кривые выравниваются. Хотя электрическая толщина слоя (фазовая толщина) с увеличением потерь несколько увеличивается. Особенно это заметно в диапазоне углов падения от 40 до 80о.

Аналогичные результаты можно получить для случая параллельной поляризации.

Рассчитанные значения коэффициентов прохождения по мощности для перпендикулярной поляризации (Т) в зависимости от угла падения электромагнитной волны () для плоского слоя приведены на фиг. 2.

Как видно из фиг. 2 с увеличением диэлектрических потерь до значения tg 0,10 коэффициент прохождения плоского слоя падает примерно на 3 дБ, что вполне естественно. Известно, что если радиусы кривизны антенного обтекателя значительно больше длины волны в свободном пространстве, то для анализа радиотехнических характеристик антенного обтекателя можно использовать расчетные данные для плоских слоев. Поэтому можно предположить, что выравнивание кривых фазовых задержек в диапазоне частот при увеличении диэлектрических потерь плоского слоя приведет к такому же эффекту для оживального антенного обтекателя по пеленгационным ошибкам.

Проведены расчеты на основе трехмерной математической модели.

На фиг. 3 представлены рассчитанные значения пеленгационных ошибок для антенного обтекателя оживальной формы для тех же значений и tg что и для плоского слоя. Расчеты проведены на средней и крайних частотах 10% диапазона для канала тангажа. Расстояние от центра прокачки антенны до носка обтекателя задавалось равным 33 , диаметр антенны 10 , где длина волны в свободном пространстве.

Как видно из фиг. 3, с увеличением диэлектрических потерь кривые пеленгационных ошибок выравниваются. На чертеже приняты следующие обозначения: пеленгационная ошибка, вносимая антенным обтекателем в определение равносигнального положения (в угловых минутах), угол отворота антенны (в градусах).

На фиг. 4 приведены рассчитанные значения коэффициента прохождения (КП) по мощности для антенного обтекателя оживальной формы. Как видно из чертежа с увеличением диэлектрических потерь значения коэффициента прохождения антенного обтекателя уменьшаются на величину примерно 3 дБ, что потверждает правильность расчетов аналогичного плоского слоя. Уменьшение коэффициента прохождения может быть скомпенсировано, например, использованием комбинированного метода наведения летательного аппарата.

Полученные результаты легко объяснить физически, если представить стенку антенного обтекателя в виде аналога резонансного контура, где роль активного сопротивления играет тангенс угла диэлектрических потерь. Известно, что с увеличением потерь добротность такого контура уменьшается, а полоса частот возрастает.

Для дополнительного компенсирования пеленгационных ошибок антенного обтекателя предложенной конструкции могут быть использованы известные способы, например профилирование стенки.

Изобретение преимущественно относится к однослойным обтекателям, но может быть использовано и для многослойных обтекателей с пониженным уровнем отражений энергии.

Предложенная конструкция антенного обтекателя не только обладает стабильными пеленгационными ошибками в диапазоне частот, но и значительно меньшими изменениями пеленгационных ошибок от допусков на точность изготовления антенного обтекателя и меньшим разбросом пеленгационных ошибок при изменении диэлектрической проницаемости при нагреве. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ, содержащий однослойную стенку из диэлектрического материала в форме колпака, снабженного узлом крепления к летательному аппарату, отличающийся тем, что в качестве диэлектрического материала использован диэлектрический материал с тангенсом диэлектрических потерь, лежащим в пределах 0,02 tg 0,10, а толщина однослойной стенки выбрана из условия



где d - толщина однослойной стенки;

- длина волны в свободном пространстве;

e - диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала однослойной стенки.




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