САМОЛЕТНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА Российский патент 2012 года по МПК H01Q21/00 

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике, в частности к фазированным антенным решеткам, устанавливаемым на борту летательных аппаратов.

Известна «Бортовая сканирующая антенная система с межэлементными изоляторами» (US 4186400 опубл. 29.01.1980), устанавливаемая под обтекателем крыла самолета, включающая в себя антенные решетки на основе излучателей Уда-Яги, расположенных вдоль носка крыла. Излучатели размещаются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Недостатками такой антенной системы являются громоздкость конструкции излучателей и сложность их размещения, необходимость введения дополнительных средств крепления элементов излучателей на обтекателе и в пространстве под обтекателем.

Также известна «Бортовая сканирующая антенная система на основе линейной решетки излучателей типа Яги» (US 4336543 опубл. 22.06.1982), устанавливаемая под обтекателем крыла самолета, и содержащая линейную антенную решетку, состоящую из излучателей типа Уда-Яги, расположенных в горизонтальной плоскости. Недостатками такой антенной системы являются большие габаритные размеры, необходимость введения в конструкцию обтекателя множества поперечных перегородок для крепления излучателей, наличие которых ухудшает характеристики излучения антенной решетки.

Кроме того, известна «Линейная антенная решетка с подавителем заднего излучения в Е-плоскости» (US 5151707 опубл. 29.09.1992), устанавливаемая под обтекателем крыла самолета и состоящая из печатных излучателей, размещенных на плоском диэлектрике, которые располагаются вдоль носка крыла и устанавливаются на металлический экран, при этом задняя часть экрана для подавления заднего излучения изогнута и прикреплена к передней стенке носка крыла самолета. Недостатками такой антенной системы являются большие габаритные размеры, сложность крепления излучателей на экране внутри обтекателя.

Наиболее близкой по технической сущности является «Модульная антенная решетка» (US 4749997 опубл. 07.06.1988), конформно устанавливаемая на самолете и включающая в себя n подрешеток. Каждая подрешетка состоит из n (4) излучателей горизонтальной поляризации, размещенных под обтекателем и установленных параллельно оси передней кромки крыла перед секцией проводящего экрана, n (4) активных СВЧ устройств, к входам/выходам которых через трансформаторы волнового сопротивления подключены излучатели, а также схему суммирования. Активные устройства установлены с задней стороны проводящего экрана, причем в экране прорезаны щели, через которые излучатели соединяются с активными устройствами, размещенными на задней стороне проводящего экрана (передней стенки носка крыла). Также на задней стороне передней стенки установлена схема суммирования, к которой посредством СВЧ кабелей подключены активные устройства.

Для обеспечения необходимой направленности антенной решетки под обтекателем также установлена диэлектрическая трубка, расположенная по всей длине антенной решетки вдоль обтекателя и закрепленная на перегородках, отделяющих одну подрешетку от другой, причем определенные части трубки покрыты проводящим слоем. Обтекатель каждой подрешетки откидывается на шарнирах для обеспечения доступа к задней части передней стенки носка крыла.

Недостатками такой антенной решетки являются низкие прочностные характеристики вследствие отсутствия целостности обтекателя и наличия множества сквозных отверстий в передней стенке носка крыла. При размещении активных СВЧ устройств на задней поверхности передней стенки носка крыла к ним предъявляются повышенные требования по климатическим воздействиям. Поперечные перегородки, разделяющие модули антенной решетки, ухудшают характеристики излучения антенной решетки.

Технический результат предлагаемой антенной решетки заключается в уменьшении влияния размещаемых СВЧ устройств на прочностные характеристики самолета, снижении температурных нагрузок на активные СВЧ устройства, улучшении экранирования отсеков отклоняемого носка крыла.

Сущность полезной модели состоит в том, что самолетная антенная решетка содержит n излучателей, закрепленных на передней стенке носка крыла самолета, закрытых съемным обтекателем, и n активных СВЧ устройств, входы-выходы которых соединены с соответствующими излучателями, а выходы-входы со входами-выходами схемы суммирования.

Новыми признаками заявленного технического решения являются такие, как: излучатели вертикальной поляризации установлены в плоскости, перпендикулярной поперечной оси передней кромки крыла, а активные СВЧ устройства и схема суммирования закреплены в отсеках либо подвижного, либо неподвижного носка крыла между силовыми поперечными диафрагмами. Отсеки носка крыла, в которых установлены активные СВЧ устройства и схема суммирования, могут быть закрыты изнутри радиопоглощающим материалом, а активные СВЧ устройства и схема суммирования закреплены в носке крыла переходными кронштейнами, установленными на силовых поперечных диафрагмах носка крыла.

На фиг.1 представлен вариант размещения аппаратуры предлагаемой самолетной антенной решетки в подвижной части носка крыла.

На фиг.2 представлен вид на блоки снизу.

Самолетная антенная решетка состоит из излучающей системы 1, выполненной из отдельных излучателей 2, установленных на панелях 3. Излучающая система 1 крепится на передней стенке 4 носка крыла и закрывается съемным радиопрозрачным обтекателем 5, являющимся составной частью носка крыла.

Активные СВЧ устройства (например, приемопередающие модули) 6, суммирующее устройство 7, устройства распределения и фазирования 8 располагаются за передней стенкой 4 носка крыла, в отсеках между силовыми поперечными диафрагмами 9 носка крыла. Демонтаж и монтаж аппаратуры подвижной части носка крыла обеспечивается съемом радиопрозрачного обтекателя 4, а также доступом через нижние люки 10 носка крыла.

Размещение активных СВЧ устройств 6 и схемы суммирования 7 в отсеках отклоняемого носка крыла позволяет снизить температурную нагрузку на блоки самолетной антенной решетки, что в свою очередь позволяет увеличить ее надежность без использования принудительного охлаждения. Применение цельного обтекателя позволяет улучшить прочностные характеристики носка крыла самолета и характеристики излучения антенной решетки, так как прочность обеспечивается конструкцией обтекателя, без установки продольных диафрагм внутри обтекателя.

Закрытие отсеков отклоняемого носка крыла радиопоглощающими материалами позволяет экранировать эти отсеки и блоки от СВЧ излучения, что обеспечивает стабильную работу низкочастотных управляющих устройств. Размещение излучателей перпендикулярно поперечной оси носка крыла и закрепление их на металлических панелях позволяют получить вертикально поляризованное излучение самолетной антенной решетки и устанавливать ее в тонких и малогабаритных носках крыла.

Таким образом, предлагаемая самолетная антенная решетка отличается упрощенной схемой размещения в отклоняемом носке крыла, вследствие чего достигается большая компактность, простота и надежность конструкции.

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике, в частности к фазированным антенным решеткам, устанавливаемым на борту летательных аппаратов. Самолетная антенная решетка содержит n излучателей, закрепленных на передней стенке носка крыла самолета, закрытых съемным обтекателем, и n активных СВЧ устройств, входы-выходы которых соединены с соответствующими излучателями, а выходы-входы со входами-выходами схемы суммирования. Технический результат заключается в уменьшении влияния размещаемых СВЧ устройств на прочностные характеристики самолета, снижении температурных нагрузок на активные СВЧ устройства, улучшении экранирования отсеков отклоняемого носка крыла. Для этого излучатели вертикальной поляризации установлены в плоскости, перпендикулярной поперечной оси передней кромки крыла, а активные СВЧ устройства и схема суммирования закреплены в отсеках либо подвижного, либо неподвижного носка крыла между силовыми поперечными диафрагмами. Отсеки носка крыла, в которых установлены активные СВЧ устройства, и схема суммирования могут быть закрыты изнутри радиопоглощающим материалом. Активные СВЧ устройства и схема суммирования закреплены в носке крыла переходными кронштейнами, установленными на силовых поперечных диафрагмах носка крыла. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Самолетная антенная решетка, содержащая n излучателей, закрепленных на передней стенке носка крыла самолета, закрытых съемным обтекателем, и n активных СВЧ устройств, входы-выходы которых соединены с соответствующими излучателями, а выходы-входы со входами-выходами схемы суммирования, отличающаяся тем, что излучатели вертикальной поляризации установлены в плоскости, перпендикулярной поперечной оси передней кромки крыла, а активные СВЧ устройства и схема суммирования закреплены в отсеках либо подвижного, либо неподвижного носка крыла между силовыми поперечными диафрагмами.

2. Самолетная антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что отсеки носка крыла, в которых установлены активные СВЧ устройства и схема суммирования, закрыты изнутри радиопоглощающим материалом.

3. Самолетная антенная решетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что активные СВЧ устройства и схема суммирования закреплены в носке крыла переходными кронштейнами, установленными на силовых поперечных диафрагмах носка крыла.