малогабаритная многощелевая антенна
Классы МПК: | H01Q13/10 резонансные щелевые антенны |
Автор(ы): | Баландин В.С., Баранов Ю.И., Волков В.А., Лаптев Ю.П. |
Патентообладатель(и): | Государственное унитарное предприятие Центральный научно- исследовательский институт "Гранит" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-11-22 публикация патента:
20.06.2001 |
Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно к конструкции многощелевой антенны для малогабаритной навигационной ВЛС плавучего средства ограниченного водоизмещения. Техническим результатом изобретения является снижение массогабаритных характеристик антенны, увеличение изгибной жесткости и механической прочности конструкции и упрощение технологии изготовления антенны. Сущность изобретения заключается в том, что в малогабаритной многощелевой антенне, содержащей прямоугольный волновод с излучающими щелями, обрамленный по всей активной длине расходящимися пластинами рупора, выпуклый вкладыш из радиопрозрачного материала, установленный в раскрыве рупора, защитный кожух и соединительный влолновод с фланцем, расположенным в узле крепления антенны к приемопередатчику, включающем накидную гайку, прямоугольный волновод состоит из двух отрезков, которые развернуты в направлении излучения антенны под углом 86°
20" относительно оси диаграммы направленности антенны и в месте соединения одного с другим соединены также с соединительным волноводом, который подведен к нижней стенке прямоугольного волновода, пластины рупора выполнены из металла и жестко закреплены на держателе, который выполнен в виде протяженной пластины фигурного профиля, с окнами для пайки и патрубком в центральной части, в котором размещен соединительный волновод, соответствующие участки протяженной пластины держателя скреплены с нижней пластиной рупора и нижней стенкой прямоугольного волновода, а ее верхний край жестко соединен с краем горизонтального участка верхней пластины рупора, который закреплен на верхней стенке прямоугольного волновода, боковая поверхность фланца соединительного волновода жестко скреплена с внутренней стенкой горловины патрубка, а к контактной поверхности, образованной нижними стенками фланца и горловины патрубка, присоединен переходник с центральным сквозным отверстием по размеру сечения соединительного волновода, расположенный внутри накидной гайки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
![малогабаритная многощелевая антенна, патент № 2169416](/images/patents/302/2169004/177.gif)
Формула изобретения
1. Малогабаритная многощелевая антенна, содержащая прямоугольный волновод с излучающими щелями, обрамленный по всей активной длине расходящимися пластинами рупора, выпуклый вкладыш из радиопрозрачного материала, установленный в раскрыве рупора, защитный кожух и соединительный волновод с фланцем, который расположен в узле крепления антенны к приемопередатчику, включающем накидную гайку, отличающаяся тем, что прямоугольный волновод состоит из двух одинаковых отрезков, которые развернуты в направлении излучения антенны и в месте соединения одного с другим скреплены также с соединительным волноводом, который подведен к нижней стенке прямоугольного волновода, пластины рупора выполнены из металла и закреплены на держателе, который выполнен в виде протяженной пластины фигурного профиля с окнами для пайки и патрубком в центральной части в котором размещен соединительный волновод, соответствующие участки протяженной пластины держателя скреплены с нижней пластиной рупора и нижней стенкой прямоугольного волновода, а ее верхний край жестко скреплен с краем горизонтального участка верхней пластины рупора, который закреплен на верхней стенке прямоугольного волновода, боковая поверхность фланца соединительного волновода жестко скреплена с внутренней стенкой горловины патрубка, а к контактной поверхности, образованной нижними стенками фланца и горловины патрубка, присоединен переходник с центральным сквозным отверстием по размеру сечения соединительного волновода, расположенный внутри накидной гайки. 2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что отрезки прямоугольного волновода расположены каждый под углом 86o![малогабаритная многощелевая антенна, патент № 2169416](/images/patents/302/2169004/177.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно, к конструкции многощелевой антенны для малогабаритной радиолокационной системы (РЛС) плавучего средства ограниченного водоизмещения. Известна конструкция линейной волноводно-щелевой антенны [1] для малогабаритной РЛС бокового обзора и судовых РЛС. Антенна содержит отрезок прямоугольного волновода с поперечными излучающими щелями и две закрепленные на стенке волновода в плоскости раскрыва излучающих щелей металлические пластины, образующие излучающий рупор антенны. Такая антенна, как правило, конструктивно совмещена с приемопередатчиком, устанавливается стационарно на наружной поверхности плавучего средства и не ограничена в массогабаритных характеристиках. Надежность электрического контакта и постоянство параметров антенны обеспечиваются жесткостью конструктивных элементов антенны, изготовленных из металлических сплавов. Недостатком конструкции является большая масса антенны, затрудняющая ее монтаж-демонтаж, что ограничивает область применения антенны. Известна антенна [2] для корабельного радара с тонкими металлизированными пластинами электромагнитного рупора, расположенного перед щелевым волноводом. В качестве армирующего элемента антенны используется приклеенный к стенкам рупора с внутренней стороны полистирол, обладающий низкой диэлектрической проницаемостью и целиком заполняющий рупор. Перед щелевым волноводом расположена укрепленная в горле рупора сетка для подавления волн определенной поляризации. Антенна отличается легкостью и достаточной стабильностью конструктивных параметров, что позволяет использовать ее в качестве антенны выносного действия на плавучих средствах различного назначения. Недостатком устройства является невысокая механическая прочность антенны. Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа предлагаемого изобретения, является малогабаритная многощелевая антенна [3]. Антенна по прототипу содержит прямоугольный волновод с излучающими щелями в его узкой стенке, разделенными экранирующими перегородками, и расходящиеся пластины рупора, обрамляющие волновод по всей активной длине. В раскрыве рупора указанной антенны установлен выпуклый вкладыш из пенопласта, покрытого снаружи слоем сферопласта. Пластины рупора имеют металлизированные внутренние поверхности и выполнены из полимерных материалов различной прочности: нижняя, несущая пластина, выполнена из капролона, а верхняя - из пенопласта. Обе пластины снабжены ребрами жесткости, которые образованы стенками выемок, выполненных с наружной стороны пластин, а сверху ребер жесткости на антенне расположен защитный кожух из перфорированного металлического листа, охватывающего обе пластины и тыльную сторону антенны и покрытого стеклотканью. Кроме этого, нижняя пластина рупора имеет симметричные выступы с резьбовыми втулками для крепления установочного кронштейна. Узел сочленения волноводных фланцев антенны и приемопередатчика выполнен в виде специальной гайки с клиновидным фиксатором. Достоинством антенны по прототипу является малая масса, сочетающаяся с высокой надежностью узла крепления антенны, что позволяет использовать ее в качестве выносной антенны, преимущественно, на подводных аппаратах при их всплытии и других плавучих средствах с невысокой скоростью передвижения. Недостатком прототипа является низкая изгибная жесткость антенны и недостаточная механическая прочность, приводящие к возникновению вибраций при установке антенны на быстроходном носителе (например, катере). Задачей изобретения является снижение массогабаритных характеристик антенны, увеличение изгибной жесткости и механической прочности конструкции и упрощение технологии изготовления антенны. Уменьшение габаритных размеров антенны и повышение изгибной жесткости достигается применением излучающего волновода, состоящего из двух соединенных в центре антенны отрезков, расположенных под тупым углом один к другому и развернутых в сторону излучения антенны. Для повышения механической прочности антенны предлагается оригинальная конструкция вывода соединительного волновода, расположенного в центре антенны внутри держателя, жестко соединенного с пластинами рупора и излучающим волноводом. Сущность изобретения заключается в том, что в малогабаритной многощелевой антенне, содержащей прямоугольный волновод с излучающими щелями, обрамленный по всей активной длине расходящимися пластинами рупора, выпуклый вкладыш из радиопрозрачного материала, установленный в раскрыве рупора, защитный кожух и соединительный волновод с фланцем, расположенным в узле крепления антенны к приемопередатчику, включающем накидную гайку, прямоугольный волновод состоит из двух отрезков, которые развернуты в направлении излучения антенны под углом 86o![малогабаритная многощелевая антенна, патент № 2169416](/images/patents/302/2169004/177.gif)
фиг. 1 - малогабаритная многощелевая антенна;
фиг. 2 - антенна, вид сверху;
фиг. 3 - конструкция держателя;
фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, устройство состоит из собственно антенны 1 и узла 2 крепления антенны к приемопередатчику (не показан). Антенна 1 содержит прямоугольный волновод 3, состоящий из двух одинаковых отрезков, соединенных в центре антенны с разворотом в сторону излучения антенны каждый под углом 86o
![малогабаритная многощелевая антенна, патент № 2169416](/images/patents/302/2169004/177.gif)
1. Авторское свидетельство СССР N 1587612, МПК H 01 Q 13/10, опубл. 04.07.88. 2. Акцептованная заявка Японии N 63-206006, МПК H 01 Q 13/02, опубл. 25.08.88. 3. Патент РФ N 2127013, МПК H 01 Q 13/10, опубл. 27.02.99, прототип.
Класс H01Q13/10 резонансные щелевые антенны