АНТЕННА Российский патент 2021 года по МПК H01Q11/10 

Изобретение относится к антенной технике, а именно к антенно-фидерным устройствам метрового диапазона длин волн и может быть использовано для обеспечения задач радиолокации и радиосвязи стационарных и подвижных объектов связи в условиях воздействия групповых радиоэлектронных помех различного происхождения.

Известны конструкции антенн типа «волновой канал», именуемые еще антеннами Уда и Яги, иногда Уда, состоящие из нескольких параллельных вибраторов, укрепленных на общей штанге. В зависимости от способа питания различают антенны типа «волновой канал» с активными или пассивными вибраторами. В первом случае питание подводится ко всем вибраторам, а во втором только к одному вибратору, который называется активным. Вибраторы, к которым не подводится питание, называются пассивными. Антенна типа «волновой канал» с пассивными вибраторами обычно выполняется из одного активного вибратора, одного рефлектора и нескольких директоров. Данные антенны часто используются для формирования различных фазированных антенных решеток, входящих в состав радиолокационных станций метрового диапазона длин волн /1/.

Однако в условиях применения групповых радиоэлектронных помех природного и искусственного происхождения зачастую не хватает требуемого количества запасных радиочастот, которые можно использовать в сложной электромагнитной обстановке.

Для устранения указанных недостатков в известной антенне типа «волновой канал», выбранной в качестве прототипа /2/, состоящей из четырех больших пассивных одиночных симметричных директоров, расположенных на диэлектрической штанге, активной вибрационной системы из шести параллельных малых симметричных вибраторов, подключенных параллельно к собственной двухпроводной собирательной линии, однопроводного оконечного симметричного рефлектора, двухпроводного несимметричного кабеля питания, совместно применяется логопериодическая конструкция, состоящая из симметричных вибраторов, питаемых от собственной двухпроводной распределительной линии, причем длина самого короткого симметричного вибратора логопериодической конструкции приблизительно равна половине длины волны самой высокой частоты выбранного рабочего диапазона, а длина самого длинного симметричного вибратора логопериодической конструкции приблизительно равна половине длины волны самой низкой частоты выбранного рабочего диапазона, при этом рефлектор антенны типа «волновой канал» конструктивно совмещен с равным ему по геометрической длине дополнительно установленным вибратором логопериодической конструкции, получившего условное наименование диполя верхних частот, геометрическая длина которого равна длине самого короткого симметричного вибратора логопериодической конструкции и установленного рядом параллельно с ним, а также установлен дополнительный вибратор, носящий условное название диполя нижних частот, размещенный параллельно рядом после самого длинного симметричного вибратора логопериодической конструкции и равный его геометрической длине /3/.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от прототипа наличием новых блоков в новой конструкции антенны и эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии технических решений критерию «новизна». В тоже время, как признаки, отличающие технические решения от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемым техническим решениям соответствие критерию «существенные отличия».

На фигуре 1 изображен общий вид известной антенны типа «волновой канал», выбранной в виде прототипа. Данная антенна содержит четыре больших пассивных одиночных симметричных диполя 2, расположенных на диэлектрической штанге 1, активную вибрационную систему 3 из шести параллельных активных вибраторов 4, подключаемых параллельно к собственной двухпроводной собирательной линии 5, а также однопроводный оконечный симметричный вибратор, называемый рефлектором 6.

На фигуре 2 изображен общий вид заявляемой конструкции антенны, включающей четыре больших пассивных одиночных симметричных диполя 2, расположенных на диэлектрической штанге 1, активную вибрационную систему 3 из шести параллельных активных отдельных вибраторов 4, подключаемых параллельно к собственной двухпроводной собирательной линии 5, оконечный симметричный вибратор - рефлектор 6, диполь дополнительной верхней частоты 7, сливаемый в единый конструкторский элемент с рефлектором 6, вибраторы с 8 по 14 логопериодической конструкции, а также дополнительный диполь нижней частоты 15, фидер 16 и симметричную питающую линию 17.

Техническими результатами изобретения является увеличение в несколько раз количества запасных рабочих частот в высокочастотной области рабочего диапазона, которые могут быть использованы при выполнении комплекса мероприятий радиоэлектронной защиты при воздействии групповых радиоэлектронных помех различного происхождения на вход антенны, а также устранение недопустимого снижения коэффициента бегущей волны в высокочастотной области рабочего диапазона.

Предложенная конструкция антенны работает следующим образом. При подключении основного передатчика метрового диапазона длин волн, настроенного на штатную рабочую частоту, к входу главного питающего фидера 5, высокочастотная энергия затем распределяется по всем симметричным кабелям отдельных излучателей 4 фигуры 2. В случае оперативной необходимости возможен автоматический, либо ручной переход на одну из заранее настроенных (не более четырех) запасных частот. Однако при воздействии групповых радиоэлектронных помех этого количества запасных частот может оказаться недостаточно. Поэтому, не разрушая имеющуюся структуру фазированных антенных решеток, их излучающие элементы, к работе антенны подключается в автоматическом или ручном режимах логопериодическая вибраторная конструкция, которая за счет своей широкополосности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости обеспечивает дополнительные запасные частоты, создаваемые отдельным подключаемым радиопередатчиком метрового диапазона радиоволн, фидером 16 и собственной аппаратурой настройки.

Проведенные исследования доказали получаемые технические результаты - расширение возможности противостоять воздействию групповых радиоэлектронных помех за счет увеличения количества запасных частот, размещенных по выделенному рабочему диапазону метровых волн.

Таким образом, поставленная цель увеличить количество рабочих частот широкополосной комбинированной антенны достигнута. Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного нового устройства заключается в возможности повышения эффективности выполнения поставленных технических задач в условиях отрицательного воздействия различных факторов естественного природного и искусственного происхождения. Количественная величина технико-экономического эффекта от предложенного устройства зависит от способов организации радиолокационного процесса и радиосвязи.

Источники информации

1. Вестник ПВО (РЛС - П-8, РЛС - П-10, РЛС - П-12) pvo.guns.ru

2. Петухов С.И., Шестов И.В. История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных войск России. М.: Издательство ВПК. 1999.

3. Антропов Д.А., Перфилов О.Ю., Фидельман В.Е. Разработка новых видов логопериодических вибраторных антенн с улучшенными техническими характеристиками//Антенны. 2018. №9 (253). С. 16-19.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенно-фидерным устройствам метрового диапазона длин волн для обеспечения широкого перечня задач радиолокации и радиосвязи стационарных и подвижных объектов. Техническим результатом изобретения является увеличение в несколько раз количества запасных рабочих частот в высокочастотной области рабочего диапазона, а также устранение недопустимого снижения коэффициента бегущей волны в высокочастотной области рабочего диапазона. Технический результат достигается тем, что в антенне, содержащей антенну «волновой канал», состоящую из четырех больших пассивных одиночных симметричных директоров, расположенных на диэлектрической штанге, активной вибрационной системы из шести параллельных малых симметричных вибраторов, подключенных параллельно к собственной двухпроводной собирательной линии, однопроводного оконечного симметричного рефлектора, в отличие от прототипа совместно с антенной типа «волновой канал» применяется логопериодическая конструкция, состоящая из симметричных вибраторов, питаемая от собственной двухпроводной распределительной линии, причем длина самого короткого симметричного вибратора логопериодической конструкции приблизительно равна половине длины волны самой высокой частоты рабочего диапазона, а длина самого длинного симметричного вибратора логопериодической конструкции приблизительно равна половине длины волны самой низкой частоты рабочего диапазона, при этом рефлектор антенны типа «волновой канал» конструктивно совмещен с равным ему по геометрической длине дополнительно установленным вибратором логопериодической конструкции - диполем верхних частот, геометрическая длина которого в свою очередь равна длине самого короткого симметричного вибратора логопериодической структуры, а также установлен дополнительный вибратор - диполь нижних частот, размещенный параллельно после самого длинного симметричного вибратора логопериодической конструкции и равный его геометрической длине. 2 ил.

Антенна, содержащая антенну «волновой канал», состоящую из четырех больших пассивных одиночных симметричных директоров, расположенных на диэлектрической штанге, активной вибрационной системы из шести параллельных малых симметричных вибраторов, подключенных параллельно к собственной двухпроводной собирательной линии, однопроводного оконечного симметричного рефлектора, отличающаяся тем, что совместно с антенной типа «волновой канал» применяется логопериодическая конструкция, состоящая из симметричных вибраторов, питаемая от собственной двухпроводной распределительной линии, причем длина самого короткого симметричного вибратора логопериодической конструкции приблизительно равна половине длины волны самой высокой частоты рабочего диапазона, а длина самого длинного симметричного вибратора логопериодической конструкции приблизительно равна половине длины волны самой низкой частоты рабочего диапазона, при этом рефлектор антенны типа «волновой канал» конструктивно совмещен с равным ему по геометрической длине дополнительно установленным вибратором логопериодической конструкции - диполем верхних частот, геометрическая длина которого в свою очередь равна длине самого короткого симметричного вибратора логопериодической структуры, а также установлен дополнительный вибратор - диполь нижних частот, размещенный параллельно после самого длинного симметричного вибратора логопериодической конструкции и равный его геометрической длине.