Антенный излучатель Российский патент 2019 года по МПК H01Q13/00 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для создания бортовых антенн, применяемых в системах связи.

Известна радиочастотная антенная система, описанная в «Conformal lens-reflector antenna system» [US 8773319 опубликовано 08.07.2014 МПК H01Q 19/10], включающая высокочастотную линзу, содержащую выступающую вверх часть и корпус, проходящий в боковом направлении от указанной выступающей части; и радиочастотный отражатель, расположенный в углублении в указанной выступающей части указанной линзы, причем указанный радиочастотный отражатель имеет такую форму, чтобы отражать радиочастотный сигнал между упомянутым корпусом упомянутой линзы и радиочастотным облучающим трактом к указанной приподнятой части указанной линзы, причем указанный канал радиочастотного облучателя обычно параллелен оси, проходящей через углубление в указанной выступающей части указанной линзы.

Недостатком указанного решения являются большие масса и габариты при объединении двух антенн для формирования противоположно направленных диаграмм направленности.

Известна «Рупорная антенна» [RU 2302062, опубликовано 10.11.2006, МПК H01Q 13/02], содержащая рупор с решетчатыми боковыми стенками, узел возбуждения в виде Н-волновода и два экспоненциальных Н-образных выступа, выполненных с увеличивающейся к раскрыву рупора шириной S до размера S=10t, где t - ширина выступа в Н-волноводе, отличающаяся тем, что решетчатые боковые стенки выполнены в виде стержней диаметром D=0,1-0,11λмакс, где λмакс - максимальная длина волны рабочего диапазона, расстояние d между которыми изменяется от первого стержня, расположенного в раскрыве рупора, по закону геометрической прогрессии со знаменателем τ=0,7÷0,73, а длина стержней 1 изменяется по тому же закону со знаменателем g=0,895÷0,905, т.е. dn+1=dnτ и ln+1=lng, где n - порядковый номер стержня, при этом верхняя и нижняя поверхности рупора имеют изломы в точках крепления стержней.

Наиболее близким по технической сущности является построение импедансной антенны, описанное в [«Антенны и устройства СВЧ», Сазонов Д.М. - М.: Высшая школа, 1988, стр. 307-308, рис. 11.25]. Антенна состоит из небольшого рупора и ребристой структуры, установленной в продолжение одной из стенок рупора.

Недостатком указанных технических решений является высокие массогабаритные параметры при объединении двух антенн для формирования противоположно направленных диаграмм направленности и необходимость смещения диаграммы направленности одной из антенн для обеспечения их симметричности.

Технической проблемой решаемой предлагаемым изобретением является создание компактного и легкого антенного излучателя с замедляющей системой, формирующего две симметричные диаграммы направленности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение массы и габаритов излучателя за счет объединения в одном конструктиве двух излучателей с замедляющей системой с сохранением симметричности формируемых диаграмм направленности.

Сущность предлагаемого антенного излучателя заключается в том, что он содержит первую направляющую структуру, первый волновод.

Новым в предлагаемом техническом решении является то, что дополнительно введены основание с окном, вторая направляющая структура, две пластины, уголок, фланец. Вдоль продольных сторон окна основания закреплены пластины, между которыми по краям окна установлены направляющие структуры, а по центру окна уголок, образуя стенки двух противоположно направленных волноводов, причем нижняя часть уголка имеет форму параллелепипеда и жестко установлена в отверстие фланца, а верхняя часть уголка выполнена в виде призмы. Основание выполнено из металлического листа. Первая и вторая направляющие структуры выполнены в виде гребенок. По краю основания расположены бобышки. Основание, первая и вторая направляющие структуры, пластины, уголок и фланец выполнены из сплава АМц. Основание первая и вторая направляющие структуры, пластины, уголок и фланец объединены в единую конструкцию пайкой.

На Фиг. 1 изображен антенный излучатель в изометрической проекции с вырывом в основании.

На Фиг. 2 изображен вид спереди с разрезом антенного излучателя.

На Фиг. 3 изображен уголок в изометрической проекции.

На Фиг. 4 изображен антенный излучатель в изометрической проекции со стороны фланца.

Антенный излучатель содержит основание (1), выполненное из металлического листа, с окном (2), первую гребенку (3), вторую гребенку (4), первый волновод (5), второй волновод (6), уголок (7), две пластины (8), (9), фланец (10), бобышки (11).

Антенный излучатель выполнен следующим образом. Вдоль продольных сторон окна (2) основания (1) закреплены пластины (8) и (9).

Между пластинами (8) и (9) по краям окна (2) основания (1) закреплены первая и вторая гребенки (3), (4), а по центру окна (2) уголок (7), образуя два противоположно направленных волновода (5) и (6). Первый и второй волноводы (5) и (6) образованы следующим образом: первая и вторая пластины (8) и (9) формируют узкие стенки волноводов (5) и (6). Широкие стенки волновода (5) сформированы стенками гребенки (3) и уголка (7), а широкие стенки волновода (6) сформированы стенками гребенки (4) и уголка (7). Выходы волноводов (5) и (6) расположены параллельно гребенкам (3) и (4). Уголок (7) (Фиг. 3) выполнен следующим образом: нижняя его часть выполнена в виде параллелепипеда, а верхняя часть выполнена в виде призмы. За счет призмы уголка (7) осуществляется поворот волноводов (5) и (6). Угол наклона верхней части уголка (7) составляет 45 градусов. Уголок (7) установлен в отверстие фланца (10). По краю основания (1) расположены бобышки (11).

Детали антенного излучателя: основание (1), гребенки (3), (4), уголок (7), пластины (8), (9), фланец (10) и бобышки (11) выполнены из сплава АМц, обеспечивающего дополнительную легкость конструкции и возможность сопряжения деталей пайкой в расплаве солей.

Антенный излучатель стыкуется фланцем (10) к фланцу питающей системы, например, к двум питающим волноводам, и крепится к корпусу объекта с помощью бобышек (11) расположенных по краю основания (1). Электромагнитная энергия, передаваемая в волноводы (5), (6), излучается в пространство за счет гребенок (3), (4), которые осуществляют замедление электромагнитной волны.

Использование данной конструкции, объединяющей в одном конструктиве два излучателя с замедляющей системой и формирующей два волновода одним уголком, двумя гребенками и двумя пластинами позволяет снизить массогабаритные параметры антенного излучателя с замедляющей системой, а также достичь симметричности двух формируемых диаграмм направленности.

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для создания бортовых антенн, применяемых в системах связи. Антенный излучатель содержит основание (1) с окном (2), первую гребенку (3), вторую гребенку (4), первый волновод (5), второй волновод (6), уголок (7), две пластины (8), (9), фланец (10). Вдоль продольных сторон окна (2) основания (1) закреплены пластины (8) и (9). Между пластинами (8) и (9) по краям окна (2) основания (1) закреплены первая и вторая гребенки (3), (4), а по центру окна (2) уголок (7), образуя два противоположно направленных волновода (5) и (6). Уголок (7) выполнен следующим образом: нижняя его часть выполнена в виде параллелепипеда, а верхняя часть выполнена в виде призмы. Уголок (7) установлен в отверстие фланца (10). Достигаемым при таком построении антенного излучателя техническим результатом является уменьшение массы и габаритов излучателя за счет объединения в одном конструктиве двух излучателей с замедляющей системой с сохранением симметричности формируемых диаграмм направленности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Антенный излучатель, содержащий первую направляющую структуру, первый волновод, отличающийся тем, что дополнительно введены основание с окном, вторая направляющая структура, две пластины, уголок, фланец, причем вдоль продольных сторон окна основания закреплены пластины, между которыми по краям окна установлены первая и вторая направляющие структуры, а по центру окна уголок, образуя стенки двух противоположно направленных волноводов, причем нижняя часть уголка имеет форму параллелепипеда и жестко установлена в отверстие фланца, а верхняя часть уголка выполнена в виде призмы.

2. Антенный излучатель по п. 1, отличающийся тем, что основание выполнено из металлического листа.

3. Антенный излучатель по п. 1, отличающийся тем, что первая и вторая направляющие структуры выполнены в виде гребенок.

4. Антенный излучатель по п. 1, отличающийся тем, что по краю основания расположены бобышки.

5. Антенный излучатель по п. 1, отличающийся тем, что основание, первая и вторая направляющие структуры, пластины, уголок и фланец выполнены из сплава АМц.

6. Антенный излучатель по п. 1, отличающийся тем, что основание первая и вторая направляющие структуры, пластины, уголок и фланец объединены в единую конструкцию пайкой.