[go: up one dir, main page]

RU2486643C1 - Antenna array - Google Patents

Antenna array Download PDF

Info

Publication number
RU2486643C1
RU2486643C1 RU2011146385/08A RU2011146385A RU2486643C1 RU 2486643 C1 RU2486643 C1 RU 2486643C1 RU 2011146385/08 A RU2011146385/08 A RU 2011146385/08A RU 2011146385 A RU2011146385 A RU 2011146385A RU 2486643 C1 RU2486643 C1 RU 2486643C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflector
emitters
radiators
rectangular
vibrator
Prior art date
Application number
RU2011146385/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011146385A (en
Inventor
Виктор Алексеевич Волошин
Владимир Владимирович Задорожный
Александр Юрьевич Ларин
Олег Владимирович Оводов
Дмитрий Юрьевич Пойменов
Юрий Викторович Тюрин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
Priority to RU2011146385/08A priority Critical patent/RU2486643C1/en
Publication of RU2011146385A publication Critical patent/RU2011146385A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486643C1 publication Critical patent/RU2486643C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: antenna array has a reflector and multiple radiators, each having a dipole in form of two flat metal elements having identical rectangular arms, an outer conductor and an inner conductor for connecting the dipole to an external signal transmission line. The radiators are mounted on a rectangular flat metal reflector; the radiators are arranged in two lines, with four radiators in each; the centres of the radiators in the upper line are shifted from the centres of the radiators in the lower line by half the distance between the radiators to the right; the distance between the lines on the vertical is equal to 0.5…0.6λ; the reflector has eight rectangular openings whose centres coincide with the centres of the radiators; the openings are meant for connecting the inner conductor of each radiator to an external feeder line for signal transmission; the bottom left lateral edge of the reflector has a rectangular protrusion in the lower half of the reflector and the top right lateral edge of the reflector has a rectangular protrusion in the top half of the reflector with a width of 0.25…0.26 times the distance between the radiators.
EFFECT: wider field of use by providing independent adjustment of amplitude-phase ratios in the circuit of each radiator and high vibration strength design of the structure.

Description

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для построения фазированных антенных решеток из состава антенных устройств систем радиосвязи и радиолокационных устройств.The invention relates to antenna technology and is intended to build phased antenna arrays from the composition of the antenna devices of radio communication systems and radar devices.

Известна антенная решетка [Патент РФ 2296400 от 2007 г.], выполненная в виде ряда вибраторных излучателей, размещенных с шагом, равным половине длины волны, на корпусе распределительной системы, выполненной на жесткой коаксиальной линии, отличающаяся тем, что к точкам ответвления распределительной системы на ближайшие к ее середине вибраторные излучатели подключены отрезки жесткой коаксиальной линии, образующие совместно с четвертьволновыми трансформаторами, соединяющими подключенный к середине распределительной системы суммарный вход с указанными вибраторными излучателями, кольцевой мост, к которому подключен разностный вход на расстоянии в одну четверть длины волны от одного из указанных вибраторных излучателей и в три четверти длины волны - от другого, а противофазное возбуждение половин линейной антенной решетки и, соответственно, формирование разностной диаграммы направленности обеспечивается разницей путей от этого разностного входа до точек подключения кольцевого моста к распределительной системе, составляющей половину длины волны.Known antenna array [RF Patent 2296400 from 2007], made in the form of a series of vibrator emitters, placed with a step equal to half the wavelength, on the housing of the distribution system, made on a rigid coaxial line, characterized in that to the points of the distribution system the vibrator emitters closest to its middle are connected to segments of a rigid coaxial line, forming together with quarter-wave transformers connecting the total input connected to the middle of the distribution system indicated by vibrator emitters, a ring bridge to which a differential input is connected at a quarter wavelength from one of the indicated vibrator emitters and three quarters of the wavelength from the other, and antiphase excitation of the halves of the linear antenna array and, accordingly, the formation of a differential radiation pattern is provided by the difference in paths from this differential input to the points of connection of the annular bridge to the distribution system, which is half the wavelength.

Недостатком этой антенной решетки является отсутствие возможности изменения фазовых соотношений в цепи каждого излучателя.The disadvantage of this antenna array is the inability to change the phase relationships in the circuit of each emitter.

Наиболее близкой по сущности к изобретению является антенна [Патент РФ 2225663 от 2004 г.], взятая за прототип, включающая, по меньшей мере, один излучатель с питающим коаксиальным кабелем, имеющим внешний проводник и внутренний проводник, разъем для подключения приемно-передающей аппаратуры и отражатель, при этом излучатель содержит первый полуволновой дипольный вибратор и второй полуволновой дипольный вибратор, расстроенные один относительно другого по частоте и закрепленные на противоположных поверхностях диэлектрической подложки, выполненной из стеклотекстолита, первый полуволновой дипольный вибратор выполнен в виде двух плоских металлических элементов, имеющих одинаковые прямоугольные плечи, каждое из которых соединено сужающимся трапецеидальным участком со шлейфом разной для каждого элемента длины, определяемой из условия обеспечения согласования питающего кабеля, причем внешний проводник питающего кабеля подключен к тому из указанных элементов, который имеет длинный шлейф, а внутренний проводник указанного кабеля подключен к элементу с коротким шлейфом, второй полуволновой дипольный вибратор выполнен в виде двух металлических плоских элементов, образующих прямоугольные плечи, длина и ширина которых равна длине и ширине прямоугольных плеч первого полуволнового дипольного вибратора, причем прямоугольное плечо второго полуволнового дипольного вибратора, противоположное плоскому металлическому элементу с длинным шлейфом первого полуволнового дипольного вибратора, выполнено с нижним скосом, обращенным к короткой стороне другого прямоугольного плеча второго полуволнового дипольного вибратора, при этом толщина диэлектрической подложки выбрана из условия обеспечения емкостной связи между указанными вибраторами и одноименные плечи указанных вибраторов соединены металлическими перемычками, расположенными по длине плеч, для обеспечения индуктивной связи между указанными вибраторами.The closest in essence to the invention is the antenna [RF Patent 2225663 from 2004], taken as a prototype, including at least one emitter with a supply coaxial cable having an external conductor and an internal conductor, a connector for receiving and transmitting equipment and a reflector, wherein the emitter comprises a first half-wave dipole vibrator and a second half-wave dipole vibrator, detuned from one another in frequency and fixed on opposite surfaces of the dielectric substrate, made of fiberglass, the first half-wave dipole vibrator is made in the form of two flat metal elements having the same rectangular shoulders, each of which is connected by a tapered trapezoidal section with a cable of different lengths for each element, determined from the conditions for ensuring the matching of the supply cable, and the external conductor of the supply cable is connected to the one of these elements, which has a long loop, and the inner conductor of the specified cable is connected to the element with a short loop, second The first half-wave dipole vibrator is made in the form of two metal flat elements forming rectangular shoulders, the length and width of which are equal to the length and width of the rectangular shoulders of the first half-wave dipole vibrator, the rectangular shoulder of the second half-wave dipole vibrator opposite the flat metal element with a long train of the first half-wave dipole vibrator made with a lower bevel facing the short side of the other rectangular shoulder of the second half-wave dipole vibration torus, the thickness of the dielectric substrate is selected from the condition providing capacitive coupling between the said vibrators and the same shoulder of said vibrators are connected by metal webs arranged along the length of the shoulders to provide inductive coupling between said vibrators.

Отражатель выполнен плоским, а один или более излучателей расположены перпендикулярно к нему, плоскости излучателей расположены вдоль продольной оси антенны.The reflector is made flat, and one or more emitters are perpendicular to it, the planes of the emitters are located along the longitudinal axis of the antenna.

Антенна снабжена сумматором-делителем, соединенным с разъемом для подключения приемно-передающей аппаратуры и каждым из питающих коаксиальных кабелей излучателей.The antenna is equipped with an adder divider connected to a connector for receiving and transmitting equipment and each of the supply coaxial cables of the emitters.

К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:

- невозможность установки нескольких экземпляров вплотную друг к другу для построения больших антенных устройств. Несущим основанием в прототипе является плоский отражатель, на котором закреплены излучатели, очевидно, что он не может обеспечить механической прочности конструкции при увеличении числа излучателей свыше некоторого значения. При построении антенного устройства, содержащего, например, сотню излучателей, необходима установка на общей несущей конструкции нескольких одинаковых антенных решеток с небольшим числом излучателей в каждой вплотную друг к другу. Однако в конструкции прототипа не предусмотрены элементы, обеспечивающие стыковку вплотную нескольких одинаковых экземпляров и крепление к несущим конструкциям антенного устройства;- the inability to install multiple instances close to each other to build large antenna devices. The bearing base in the prototype is a flat reflector on which the emitters are mounted, it is obvious that it cannot provide mechanical strength of the structure with an increase in the number of emitters over a certain value. When constructing an antenna device containing, for example, a hundred emitters, it is necessary to install several identical antenna arrays on a common supporting structure with a small number of emitters in each close to each other. However, the design of the prototype does not provide elements that ensure the close connection of several identical instances and fastening to the supporting structures of the antenna device;

- все излучатели соединены с пассивным сумматором-делителем, в режиме приема разъем сумматора-делителя является выходом антенны, а фазовые соотношения при суммировании принимаемых сигналов являются фиксированными и определяются длиной отрезков соединительных кабелей (шлейфов). Аналогичная ситуация в режиме передачи, только входом антенны является при этом тот же самый разъем сумматора-делителя, который работает при этом как делитель сигнала. Это значительно суживает область применения прототипа. Так, прототип невозможно использовать в активных фазированных антенных решетках (АФАР) с регулировкой амплитудно-фазовых соотношений в каждом канале, то есть в цепи каждого излучателя. В последнее время все большее распространение приобретают АФАР с цифровым формированием диаграммы направленности (ДН), в которых сигналы с выходов излучателей преобразуются в цифровые отсчеты, амплитудно-фазовые соотношения в каждом канале регулируются путем цифровой обработки, суммирование сигналов с выходов каналов обработки осуществляется в цифровом сумматоре. Таким образом, прототип невозможно использовать в современных антенных решетках;- all emitters are connected to a passive adder-divider, in the reception mode, the connector of the adder-divider is the antenna output, and the phase relations when summing the received signals are fixed and are determined by the length of the segments of the connecting cables (loops). A similar situation is in the transmission mode, only the antenna input is the same connector of the adder-divider, which works in this case as a signal divider. This significantly narrows the scope of the prototype. So, the prototype cannot be used in active phased array antennas (AFAR) with adjustable amplitude-phase relationships in each channel, that is, in the circuit of each emitter. Recently, AFAR with digital beamforming (DF) has become more widespread, in which the signals from the outputs of the emitters are converted to digital samples, the amplitude-phase relationships in each channel are regulated by digital processing, the summation of the signals from the outputs of the processing channels is carried out in a digital adder . Thus, the prototype cannot be used in modern antenna arrays;

- построение излучателей в виде элементов, вытравленных на стеклотекстолите, расположенных перпендикулярно отражателю антенной решетки, излучатели соединены между собой узкими металлическими полосками, что не обеспечивает механической жесткости антенны, поэтому его невозможно использовать в условиях тряски, например, в качестве антенны на подвижном носителе.- the construction of emitters in the form of elements etched on fiberglass, perpendicular to the reflector of the antenna array, the emitters are interconnected by narrow metal strips, which does not provide mechanical rigidity of the antenna, therefore it cannot be used in shaking conditions, for example, as an antenna on a movable carrier.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение возможности построения на его основе антенных устройств с большим числом излучателей путем установки нескольких экземпляров антенной решетки вплотную друг к другу, расширение области применения за счет обеспечения независимости регулировки амплитудно-фазовых соотношений в цепи каждого излучателя и повышение вибропрочности конструкции.The aim of the invention is to provide the possibility of building on its basis antenna devices with a large number of emitters by installing several instances of the antenna array close to each other, expanding the scope by ensuring the independence of the adjustment of the amplitude-phase relations in the circuit of each emitter and increasing the vibration resistance of the structure.

Для достижения указанной цели предлагается антенная решетка, включающая отражатель и несколько излучателей, каждый из которых содержит симметричный вибратор, выполненный в виде двух плоских металлических элементов, имеющих одинаковые прямоугольные плечи, внешний и внутренний проводник для подключения симметричного вибратора к внешней линии передачи сигнала, при этом излучатели расположены перпендикулярно к плоскому металлическому отражателю, плоскости излучателей расположены вдоль продольной оси антенной решетки.To achieve this goal, an antenna array is proposed, including a reflector and several emitters, each of which contains a symmetric vibrator made in the form of two flat metal elements having the same rectangular shoulders, an external and internal conductor for connecting a symmetric vibrator to an external signal transmission line, while emitters are located perpendicular to a flat metal reflector, the planes of the emitters are located along the longitudinal axis of the antenna array.

Согласно изобретению, проводники подключения вибратора выполнены в виде плоской воздушной трехпроводной линии передачи, содержащей два внешних проводника, на которых крепятся плечи симметричного вибратора и расположенный между ними внутренний проводник, излучатели расположены на отражателе в две линейки по четыре излучателя в каждой с расстоянием между излучателями 0,5…0,6λ, где λ - длина волны центральной частоты рабочего диапазона частот, причем центры излучателей в верхней линейке смещены вправо относительно центров излучателей в нижней линейке на половину расстояния между излучателями, расстояние между линейками по вертикали равно 0,5…0,6λ, отражатель имеет восемь прямоугольных отверстий, центры которых совпадают с центрами излучателей, предназначенных для соединения внутреннего проводника каждого вибратора излучателя с внешней линией передачи сигнала, левый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ в нижней половине отражателя, а правый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ в верхней половине отражателя, ширина выступов равна 0,25…0,26 расстояния между излучателями, по периметру отражателя расположены отверстия крепления антенной решетки к несущей конструкции, указанные выступы и расположение линеек излучателей на отражателе обеспечивают сохранение шага расположения излучателей в соседних антенных решетках при установке любого количества антенных решеток вплотную рядом друг с другом на одну несущую конструкцию.According to the invention, the vibrator connection conductors are made in the form of a flat air three-wire transmission line containing two external conductors on which the arms of the symmetrical vibrator and the inner conductor located between them are attached, the emitters are located on the reflector in two lines of four emitters each with a distance between emitters 0 , 5 ... 0.6λ, where λ is the wavelength of the central frequency of the working frequency range, and the centers of the emitters in the upper line are shifted to the right relative to the centers of the emitters in n to the lower ruler by half the distance between the emitters, the vertical distance between the rulers is 0.5 ... 0.6λ, the reflector has eight rectangular holes, the centers of which coincide with the centers of the emitters, designed to connect the inner conductor of each emitter vibrator to the external signal transmission line, left the lateral edge of the reflector has a rectangular protrusion in the lower half of the reflector, and the right side edge of the reflector has a rectangular protrusion in the upper half of the reflector, the width of the protrusions is 0.25 ... 0.26 races standing between the emitters, along the perimeter of the reflector there are holes for attaching the antenna array to the supporting structure, these protrusions and the location of the emitter lines on the reflector ensure that the spacing of the emitters in adjacent antenna arrays is maintained when any number of antenna arrays are installed close to each other on the same supporting structure.

Проведенный сравнительный анализ заявленного устройства и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается тем, что:A comparative analysis of the claimed device and prototype shows that the claimed device is characterized in that:

- отражатель в прототипе имеет прямоугольную форму, в отличие от этого, в предлагаемом устройстве отражатель имеет выступы на правом и левом краях, обеспечивающие установку антенных решеток вплотную друг к другу без зазоров, при этом сохраняются одинаковые расстояния между излучателями на границах антенных решеток при построении антенных систем с большим числом излучателей;- the reflector in the prototype has a rectangular shape, in contrast, in the proposed device, the reflector has protrusions on the right and left edges, providing the installation of antenna arrays close to each other without gaps, while maintaining the same distance between the emitters at the boundaries of the antenna arrays when building the antenna systems with a large number of emitters;

- в прототипе используются плоские излучатели, представляющие собой симметричные вибраторы, выполненные методом травления фольгированного стеклотекстолита, установленные перпендикулярно к отражателю, для подключения вибратора к внешней линии передачи сигнала используются внешний и внутренний проводники. В отличие от этого, в предлагаемом устройстве использованы цельнометаллические симметричные вибраторы, при этом плечи вибратора крепятся на внешних проводниках трехпроводной воздушной линии передачи, внутренний проводник расположен между внешними проводниками линии передачи, вибраторы выполнены методом фрезерования или литья, что обеспечивает вибропрочность конструкции;- the prototype uses flat emitters, which are symmetrical vibrators made by etching foil fiberglass, installed perpendicular to the reflector, to connect the vibrator to an external signal transmission line, external and internal conductors are used. In contrast, the proposed device uses all-metal symmetrical vibrators, while the vibrator arms are mounted on the external conductors of the three-wire overhead transmission line, the inner conductor is located between the external conductors of the transmission line, the vibrators are made by milling or casting, which ensures vibration resistance of the structure;

- в прототипе выходы излучателей подключены к сумматору-делителю, выходом прототипа в режиме приема является разъем сумматора-делителя, в режиме передачи входом прототипа является тот же самый разъем. В отличие от этого, в предлагаемом устройстве каждый излучатель имеет свой выход, что обеспечивает расширение области применения устройства и возможность его использования в АФАР с регулировкой фазовых соотношений в цепи каждого излучателя;- in the prototype, the outputs of the emitters are connected to the adder-divider, the output of the prototype in the reception mode is the connector of the adder-divider, in the transmission mode the input of the prototype is the same connector. In contrast, in the proposed device, each emitter has its own output, which provides an extension of the scope of the device and the possibility of its use in the AFAR with the adjustment of phase relations in the circuit of each emitter;

- в прототипе излучатели установлены в одну линию вдоль отражателя. В отличие от этого, в предлагаемом устройстве установлены две линейки по четыре излучателя, причем излучатели расположены в узлах треугольной сетки, то есть расположение центров излучателей в одной линии смещено относительно другой линии на половину расстояния между излучателями, что дает 15% экономии числа излучателей при той же площади отражателя [1 - Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Под ред. Д.И.Воскресенского, М., «Радиотехника», 2003. - стр.65].- in the prototype emitters are installed in one line along the reflector. In contrast, the proposed device has two lines of four emitters each, and the emitters are located in nodes of a triangular grid, that is, the location of the centers of the emitters in one line is offset relative to the other line by half the distance between the emitters, which gives 15% savings in the number of emitters the same area of the reflector [1 - Microwave devices and antennas. Designing phased array antennas. Ed. D. I. Voskresensky, M., "Radio Engineering", 2003. - p. 65].

Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемой антенной решетки из литературы не известно, поэтому она соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.The combination of distinguishing features and properties of the proposed antenna array is not known from the literature, therefore, it meets the criteria of novelty and inventive step.

На фиг.1 приведен внешний вид предлагаемой антенной решетки.Figure 1 shows the appearance of the proposed antenna array.

На фиг.2 приведен внешний вид антенного устройства из четырех антенных решеток, установленных вплотную друг к другу.Figure 2 shows the appearance of the antenna device of four antenna arrays mounted close to each other.

Антенная решетка (фиг.1) состоит из восьми излучателей 1, установленных на прямоугольном плоском металлическом отражателе 2, излучатели 1 расположены в две линейки по четыре штуки в каждой, центры излучателей 1 в верхней линейке смещены относительно центров излучателей в нижней линейке на половину расстояния между излучателями 1 вправо, расстояние между линейками по вертикали равно 0,5…0,6λ.The antenna array (Fig. 1) consists of eight emitters 1 mounted on a rectangular flat metal reflector 2, emitters 1 are arranged in two rulers of four pieces each, the centers of the emitters 1 in the upper ruler are offset from the centers of the emitters in the lower ruler by half the distance between emitters 1 to the right, the distance between the rulers vertically is 0.5 ... 0.6λ.

Отражатель 2 имеет восемь прямоугольных отверстий 3, центры которых совпадают с центрами излучателей 1.The reflector 2 has eight rectangular holes 3, the centers of which coincide with the centers of the emitters 1.

Левый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ 4 в нижней половине отражателя 2 шириной 0,25…0,26 расстояния между излучателями 1 и высотой 0,49…0,5 высоты отражателя 2, правый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ 5 в верхней половине отражателя 2 с шириной 0,25…0,26 расстояния между излучателями 1 и высотой 0,5…0,51 высоты отражателя 2, указанные выступы обеспечивают стыковку нескольких антенных решеток (фиг.2) между собой со всех сторон таким образом, чтобы расстояния между крайними излучателями в соседних состыкованных антенных решетках равнялось расстояниям между остальными излучателями.The left side edge of the reflector has a rectangular protrusion 4 in the lower half of the reflector 2 with a width of 0.25 ... 0.26 of the distance between the emitters 1 and a height of 0.49 ... 0.5 of the height of the reflector 2, the right side edge of the reflector has a rectangular protrusion 5 in the upper half of the reflector 2 with a width of 0.25 ... 0.26 of the distance between the emitters 1 and a height of 0.5 ... 0.51 of the height of the reflector 2, these protrusions ensure the joining of several antenna arrays (Fig.2) to each other from all sides so that the distance between extreme emitters in adjacent docked antennas s is the distance between the lattices of the other emitters.

Излучатель 1 представляет собой симметричный вибратор с элементами его крепления к отражателю 2, при этом плечи вибратора крепятся на внешних проводниках трехпроводной воздушной линии передачи, внутренний проводник расположен между внешними проводниками линии передачи и служит для подключения внешней фидерной линии передачи сигнала (на фиг.1 не показана) через отверстие 3. Форма вибратора аналогична симметричным вибраторам в [1 - стр.222, рис.2.6.1а-2.6.1в].The emitter 1 is a symmetric vibrator with elements of its attachment to the reflector 2, while the vibrator arms are mounted on the external conductors of the three-wire overhead transmission line, the internal conductor is located between the external conductors of the transmission line and is used to connect an external feeder signal transmission line (in Fig. 1, shown) through hole 3. The shape of the vibrator is similar to the symmetrical vibrators in [1 - p. 222, Fig. 2.6.1a-2.6.1c].

Отражатель 2 имеет отверстия 6, расположенные по его периметру, предназначенные для крепления к несущей конструкции антенного устройства (на фиг.1 не показана).The reflector 2 has holes 6 located along its perimeter, intended for fastening to the supporting structure of the antenna device (not shown in figure 1).

Излучатели 1 выполнены из дюралюминия методом литья или фрезерования и представляет собой единую конструкцию, что обеспечивает их высокую вибропрочность.The emitters 1 are made of duralumin by casting or milling and represents a single design, which ensures their high vibration resistance.

Излучатели в предлагаемой антенной решетке имеют отдельные выходы, что обеспечивает возможность построения многоэлементных АФАР с регулировкой амплитудно-фазовых соотношений в каждом канале, что позволяет формировать в раскрыве АФАР расчетные значения распределения поля с высокой точностью. В прототипе все излучатели подключены к сумматору-делителю, а фазовые и амплитудные соотношения между сигналами в излучателях определяются длиной отрезков соединительных кабелей между излучателями и сумматором-делителем и являются фиксированными.The emitters in the proposed antenna array have separate outputs, which makes it possible to build multi-element AFARs with adjustable amplitude-phase relations in each channel, which allows the calculated field distribution values to be generated with high accuracy in the AFAR aperture. In the prototype, all emitters are connected to the adder-divider, and the phase and amplitude relationships between the signals in the emitters are determined by the length of the lengths of the connecting cables between the emitters and the adder-divider and are fixed.

Антенная решетка может использоваться в двух режимах работы, в зависимости от режима работы системы, в которой она используется:The antenna array can be used in two operating modes, depending on the operating mode of the system in which it is used:

- в режиме передачи каждый излучатель возбуждается сигналом, поступающим на его вход по внешней фидерной линии от аппаратуры передачи. Антенная решетка обеспечивает формирование диаграммы направленности, форма и направление максимума которой определяются амплитудными и фазовыми соотношениями сигналов, подаваемых на излучатели [1 - стр.29];- in the transmission mode, each emitter is excited by a signal supplied to its input via an external feeder line from the transmission equipment. The antenna array provides the formation of a radiation pattern, the shape and direction of the maximum of which are determined by the amplitude and phase ratios of the signals supplied to the emitters [1 - p.29];

- в режиме приема каждый излучатель возбуждается сигналом, поступающим на него из эфира, далее этот сигнал передается по внешней фидерной линии для дальнейшей обработки на аппаратуру приема. В этом режиме антенная решетка обеспечивает формирование диаграммы направленности, форма и направление максимума которой определяются амплитудными и фазовыми соотношениями, установленными в каналах аппаратуры приема.- in the reception mode, each emitter is excited by a signal supplied to it from the ether, then this signal is transmitted via an external feeder line for further processing to the reception equipment. In this mode, the antenna array provides the formation of a radiation pattern, the shape and direction of the maximum of which are determined by the amplitude and phase relationships established in the channels of the receiving equipment.

Предлагаемая антенная решетка была использована в опытном образце АФАР с цифровым формированием ДН, экспериментально измеренные характеристики подтверждают расчетные данные.The proposed antenna array was used in a prototype AFAR with digital beamforming, the experimentally measured characteristics confirm the calculated data.

Claims (1)

Антенная решетка, включающая отражатель и несколько излучателей, каждый из которых содержит симметричный вибратор, выполненный в виде двух плоских металлических элементов, имеющих одинаковые прямоугольные плечи, внешний и внутренний проводник для подключения симметричного вибратора к внешней линии передачи сигнала, при этом излучатели расположены перпендикулярно к плоскому металлическому отражателю, плоскости излучателей расположены вдоль продольной оси антенной решетки, отличающаяся тем, что проводники подключения вибратора выполнены в виде плоской воздушной трехпроводной линии передачи, содержащей два внешних проводника, на которых крепятся плечи симметричного вибратора и расположенный между ними внутренний проводник, излучатели расположены на отражателе в две линейки по четыре излучателя в каждой с расстоянием между излучателями 0,5…0,6 длины волны центральной частоты рабочего диапазона частот, причем центры излучателей в верхней линейке смещены вправо относительно центров излучателей в нижней линейке на половину расстояния между излучателями, расстояние между линейками по вертикали равно 0,5…0,6 длины волны центральной частоты рабочего диапазона частот, отражатель имеет восемь прямоугольных отверстий, центры которых совпадают с центрами излучателей, предназначенные для соединения внутреннего проводника каждого вибратора излучателя с внешней линией передачи сигнала, левый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ в нижней половине отражателя, а правый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ в верхней половине отражателя, ширина выступов равна 0,25…0,26 расстояния между излучателями, по периметру отражателя расположены отверстия крепления антенной решетки к несущей конструкции, указанные выступы и расположение линеек излучателей на отражателе обеспечивают сохранение шага расположения излучателей в соседних антенных решетках при установке любого количества антенных решеток вплотную рядом друг с другом на одну несущую конструкцию. An antenna array including a reflector and several emitters, each of which contains a symmetric vibrator made in the form of two flat metal elements having identical rectangular shoulders, an external and internal conductor for connecting a symmetric vibrator to an external signal transmission line, while the emitters are perpendicular to the flat metal reflector, the plane of the emitters are located along the longitudinal axis of the antenna array, characterized in that the conductors connecting the vibrator are flaxen in the form of a flat air three-wire transmission line containing two external conductors on which the arms of the symmetrical vibrator and the inner conductor located between them are attached, the emitters are located on the reflector in two lines of four emitters each with a distance between emitters of 0.5 ... 0.6 the wavelength of the center frequency of the working frequency range, and the centers of the emitters in the upper ruler are shifted to the right relative to the centers of the emitters in the lower ruler by half the distance between the emitters, distance between the rulers vertically equal to 0.5 ... 0.6 wavelengths of the central frequency of the operating frequency range, the reflector has eight rectangular holes, the centers of which coincide with the centers of the emitters, designed to connect the inner conductor of each vibrator of the emitter with an external signal transmission line, the left side edge the reflector has a rectangular protrusion in the lower half of the reflector, and the right side edge of the reflector has a rectangular protrusion in the upper half of the reflector, the width of the protrusions is 0.25 ... 0.26 I’m waiting for emitters, holes for attaching the antenna array to the supporting structure are located along the perimeter of the reflector, these protrusions and the location of the emitter lines on the reflector ensure that the spacing of the emitters in adjacent antenna arrays is maintained when any number of antenna arrays are installed close to each other on the same supporting structure.
RU2011146385/08A 2011-11-15 2011-11-15 Antenna array RU2486643C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146385/08A RU2486643C1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Antenna array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146385/08A RU2486643C1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Antenna array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011146385A RU2011146385A (en) 2013-05-20
RU2486643C1 true RU2486643C1 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146385/08A RU2486643C1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Antenna array

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486643C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681276C1 (en) * 2017-12-19 2019-03-05 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие оборудования систем телекоммуникаций" Panel antenna
RU2810947C1 (en) * 2023-08-18 2024-01-09 Станислав Анатольевич Карпухин Four-section phased antenna array

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2225663C1 (en) * 2002-08-22 2004-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕКОНТА" Antenna
US7038633B2 (en) * 2001-09-04 2006-05-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna system and net drift verification
US20060114164A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Elta Systems Ltd. Phased array planar antenna and a method thereof
RU2282288C2 (en) * 2004-07-21 2006-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский электромеханический институт" Phased antenna array with two independent beams and controllable polarization in cumulative beam (variants)
RU92745U1 (en) * 2009-11-30 2010-03-27 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" CONTROLLED POLARIZED ANTENNA Fragment of a PHASED ANTENNA ARRAY
JP2010161497A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Mitsubishi Electric Corp Antenna beam control device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038633B2 (en) * 2001-09-04 2006-05-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna system and net drift verification
RU2225663C1 (en) * 2002-08-22 2004-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕКОНТА" Antenna
RU2282288C2 (en) * 2004-07-21 2006-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский электромеханический институт" Phased antenna array with two independent beams and controllable polarization in cumulative beam (variants)
US20060114164A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Elta Systems Ltd. Phased array planar antenna and a method thereof
JP2010161497A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Mitsubishi Electric Corp Antenna beam control device
RU92745U1 (en) * 2009-11-30 2010-03-27 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" CONTROLLED POLARIZED ANTENNA Fragment of a PHASED ANTENNA ARRAY

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681276C1 (en) * 2017-12-19 2019-03-05 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие оборудования систем телекоммуникаций" Panel antenna
RU2810947C1 (en) * 2023-08-18 2024-01-09 Станислав Анатольевич Карпухин Four-section phased antenna array

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011146385A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6073713B2 (en) Antenna device
US3969730A (en) Cross slot omnidirectional antenna
US10148009B2 (en) Sparse phase-mode planar feed for circular arrays
US8068065B1 (en) Concentric ring log-periodic slot direction finding antenna
US20120162021A1 (en) Circularly polarized antenna with wide beam width
US10003117B2 (en) Two-port triplate-line/waveguide converter having two probes with tips extending in different directions
KR102440231B1 (en) Manhole Covered Omnidirectional Antenna
JP2012525747A (en) Broadband antenna system for satellite communications
EP2631991A1 (en) Microstrip antenna
US8179328B2 (en) Direction finding antenna
CN107534215A (en) Sparse Phase Mode Planar Feeding for Ring Arrays
RU2659184C1 (en) Composite electrically small loop radiator with mirror symmetry of quartic and the receiving triorthogonal antenna system of hf range on its basis
GB2475304A (en) A modular phased-array antenna
CN213753056U (en) Measuring antenna
US8773318B2 (en) System of multi-beam antennas
JP2018056937A (en) Patch antenna assembly and patch antenna
RU2486643C1 (en) Antenna array
CN106486753B (en) Navigation antenna supporting multiple systems, low profile and high gain
KR101913819B1 (en) Long Range Radar Array Antenna, Horizontal Array with Antenna Radiating Elements, Antenna Apparatus for Long Range Radar
RU2552933C2 (en) Antenna array
RU2552761C2 (en) Antenna array
CN115315719A (en) Antenna and taxi path array for precision approach landing system for small aircraft
KR20120132802A (en) Phase shifter used in an array antenna
CN216214101U (en) Bidirectional millimeter wave radar antenna
US20140198005A1 (en) Low profile antenna