АНТЕННАЯ СИСТЕМА Российский патент 2025 года по МПК H01Q5/35 

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в системах радиоэлектронной борьбы, в частности, на подвижных объектах.

Известно устройство - комбинированная антенна для двух диапазонов частот (SU 296341), составленная из нескольких коаксиальных цилиндров, в которой применено симметрирующее устройство с двумя симметричными выходами, конструктивно объединенное с основанием длинноволнового вибратора и служащего для питания коротковолнового вибратора. Кроме того, устройство состоит из коаксиального фидера с толстым центральным проводником, присоединенного к экрану и возвышающимся над ним на четверть короткой волны; внутри проводника имеется цилиндрическая полость, в которой при помощи изолятора укреплен проводник, возвышающийся над экраном на четверть длинной волны, что обеспечивает одновременную работу на обеих частотах при ортогональных поляризациях, а также работу на частотах, отличающихся вдвое.

Недостатком известного устройства является отсутствие круговой направленности антенны горизонтальной поляризации, ограничивая его применение.

Наиболее близким техническим решением является турникетная антенна (RU 2236733), содержащая два полуволновых симметричных вибратора с возбуждением сигналами со сдвигом 90 градусов, закрепленные на соответствующих симметрирующих устройствах, каждое из которых состоит из двух трубок, верхние концы которых соединены с плечами полуволновых симметричных вибраторов, в одной трубке симметрирующего устройства проложен центральный проводник, образующий с ней коаксиальную линию, где трубки каждого симметрирующего устройства закреплены на плоском экране (рефлекторе) и образуют двухпроводный короткозамкнутый шлейф, а рефлектор выполнен в виде диска с отверстиями для трубок симметрирующего устройства. Высокочастотный ток от генератора поступает на вход антенны, делится пополам и по коаксиальным линиям симметрирующих устройств поступает на входы двух симметричных вибраторов.

Недостатком известного решения является недостаточный уровень помех, наведенных на антенну подавляемого объекта вертикальной или горизонтальной поляризаций, возможное несовпадение направления вращения вектора эллиптической поляризации, а также изменение поляризации в угломестной плоскости от круговой до линейной.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение заключается в обеспечении формирования суммарного купольного поля помех с вертикальной и горизонтальной поляризацией.

Указанный технический результат достигается тем, что антенная система, содержащая турникетную антенну горизонтальной поляризации 1, включающей два ортогональных полуволновых симметричных вибратора горизонтальной поляризации 7 и 8, закрепленные на рефлекторе 3 посредством симметрирующих устройств 9 и 10, каждое из которых состоит из двух трубок, верхние концы которых соединены с плечами полуволновых симметричных вибраторов горизонтальной поляризации 7 и 8, в одной из трубокк каждого симметрирующего устройства 9 и 10 проложен центральный проводник, образующий с этой трубкой коаксиальную линию с коаксиальными входами 4 и 5, при этом трубки закреплены на плоском рефлекторе 3, расположенном на расстоянии Х/4 от полуволновых симметричных вибраторов горизонтальной поляризации 7 и 8 турникетной антенны горизонтальной поляризации 1 и выполненном в виде диска, снабжена закрепленной на рефлекторе 3 четвертьволновой несимметричной антенной вертикальной поляризации 2, включающей лежащие в одной вертикальной плоскости противовес 11 и вибратор 12, подстроечный элемент 13 и коаксиальный вход 6, при этом вибратор 12 и противовес 11 четвертьволновой несимметричной антенны вертикальной поляризации 2, лежащие в одной вертикальной плоскости, ориентированы под углом 45° по отношению к осям полуволновых симметричных вибраторов горизонтальной поляризации 7 и 8 турникетной антенны горизонтальной поляризации 1, причем коаксиальные входы 4 и 5 турникетной антенны горизонтальной поляризации 1 и коаксиальный вход 6 четвертьволновой несимметричной антенны вертикальной поляризации 2 выполнены независимыми.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема антенной системы; на фиг. 2 - схема антенной системы, вид сверху; на фиг. 3 - азимутальная диаграмма направленности в вертикальной поляризации; на фиг. 4 - азимутальная диаграмма направленности в горизонтальной поляризации; на фиг. 5 - угломестная диаграмма направленности в вертикальной поляризации; на фиг. 6 - угломестная диаграмма направленности в горизонтальной поляризации; на фиг. 7 - диаграммы направленности турникетной антенны при возбуждении симметричных вибраторов турникетной антенны некоррелированными шумоподобными сигналами помех; на фиг. 8 - диаграммы направленности турникетной антенны при возбуждении симметричных вибраторов турникетной антенны коррелированными шумоподобными сигналами помех.

Антенная система содержит турникетную антенну горизонтальной поляризации 1 (далее - антенна 1) и четвертьволновую несимметричную антенну вертикальной поляризации 2 (далее - антенна 2), установленные на рефлекторе 3.

Антенна 1 включает два ортогональных полуволновых симметричных вибратора горизонтальной поляризации 7 и 8 с независимым возбуждением (далее - вибраторы 7 и 8), закрепленные на симметрирующих устройствах 9 и 10, и имеет независимые коаксиальные входы 4 и 5 (далее - входы 4 и 5).

Каждое из симметрирующих устройств 9 и 10 состоит из двух трубок, верхние концы которых соединены с плечами вибраторов 7 и 8, в одной из трубок каждого из симметрирующих устройств 9 и 10 проложен центральный проводник, образующий с ней коаксиальную линию со входами 4 и 5, при этом трубки закреплены на плоском рефлекторе 3, расположенном на расстоянии λ/4 от вибраторов 7 и 8 турникетной антенны 1 и выполненном в виде диска.

Рефлектор 3 обеспечивает отражение излучения от антенны 1 в верхнюю полусферу, а симметрирующие устройства 9 и 10 обеспечивают согласование входов 4, 5 и выравнивание амплитуд сигналов на входе вибраторов 7 и 8.

Антенна 2 включает лежащие в одной вертикальной плоскости противовес 11 и вибратор 12, подстроечный элемент 13, и имеет независимый коаксиальный вход 6 (далее - вход 6) (фиг. 1).

Противовес 11, являющийся «землей», обеспечивает согласование антенны 2 со входом 6, а подстроечный элемент 13 служит для настройки вибратора 12 на рабочий диапазон частот.

В антенной системе антенна 1 и антенна 2 установлены на рефлекторе 3 так, что взаимное расположение антенн 1 и 2 не затеняет друг друга (фиг. 2). Сложение шумоподобных сигналов (помех) в пространстве по мощности без взаимного амплитудного вычитания или сложения в силу их некоррелированности формирует суммарное купольное поле помех с минимальной неравномерностью по мощности в азимутальной плоскости и в заданном секторе в угломестной плоскости.

Работа антенной системы осуществляется следующим образом.

На каждый вход антенн 1 и 2, а именно - входы 4 и 5 антенны 1, вход 6 антенны 2, подают некоррелированные сигналы от независимых источников, представляющих собой генераторы шумоподобных сигналов (помех), при этом обеспечивается их суммирование по мощности в азимутальной плоскости с минимальной неравномерностью суммарного уровня шумоподобного сигнала (фиг. 7) и отсутствие вычитания по амплитуде шумоподобных сигналов, как показано на фиг. 8, в случае возбуждения коррелированным сигналом.

Далее формируется суммарное купольное поле помех, состоящее из некоррелированных между собой шумоподобных сигналов, излучаемых антенной 2 и антенной 1.

Для исключения взаимного затенения вибратор 12 и противовес 11 антенны 2, лежащие в одной вертикальной плоскости, ориентированы под углом 45° по отношению к осям вибраторов 7 и 8 антенны 1, лежащих в горизонтальной плоскости, как показано на фиг. 2. Благодаря сложению излученных каждой антенной - 1 и 2 сигналов в пространстве обеспечивается суммарное купольное распределение помехового поля с минимальной неравномерностью в азимутальной и угломестных плоскостях.

На графиках фиг. 3-8 приведены результаты испытаний образца антенной системы.

При сложении по мощности трех независимых шумоподобных сигналов от антенны 2 и антенны 1, в направлении максимального излучения по углу места получена азимутальная диаграмма направленности в вертикальной поляризации (фиг. 3).

При сложении по мощности трех независимых шумоподобных сигналов от антенны 2 и антенны 1, в направлении максимального излучения антенн 1 и 2 с горизонтальной поляризацией получена азимутальная диаграмма направленности в горизонтальной поляризации (фиг. 4).

При сложении по мощности трех шумоподобных сигналов от антенн 1 и 2 в направлении максимального излучения получена угломестная диаграмма направленности в вертикальной поляризации (фиг. 5).

При сложении по мощности трех шумоподобных сигналов от антенн 1 и 2 в направлении максимального излучения получена угломестная диаграмма направленности в горизонтальной поляризации (фиг. 6).

При возбуждении вибраторов 7 и 8 антенны 1 некоррелированными шумоподобными сигналами и сложении их диаграмм направленности в азимутальной плоскости 14 и 15, для каждого из вибраторов - 7 и 8, получена суммарная диаграмма направленности 16 в азимутальной плоскости, имеющая вид полного круга (фиг. 7).

При возбуждении вибраторов 7 и 8 антенны 1 коррелированными шумоподобными сигналами и сложении диаграмм направленности в азимутальной плоскости 14 и 15 для каждого из вибраторов - 7 и 8, суммарная диаграмма направленности в азимутальной плоскости имеет вид, приведенный под позицией 17 (фиг. 8).

Как видно, сложение некоррелированных шумоподобных сигналов (помех) по мощности в различных сочетаниях доминирования вертикальной или горизонтальной поляризации все полученные диаграммы являются круговыми.

Таким образом, техническое решение позволяет улучшить функциональные возможности устройства, при этом достигается технический результат - создание купольного поля помех с горизонтальной и вертикальной поляризацией с минимальной неравномерностью в азимутальной и угломестной плоскостях.

Изобретение относится к антенной технике и применяется в системах радиоэлектронной борьбы, в частности, на подвижных объектах. Технический результат - формирование суммарного купольного поля помех с вертикальной и горизонтальной поляризацией. Результат достигается тем, что предложена антенная система, содержащая турникетную антенну горизонтальной поляризации, включающую два ортогональных полуволновых симметричных вибратора горизонтальной поляризации, закрепленные на рефлекторе посредством симметрирующих устройств, каждое из которых состоит из двух трубок, верхние концы которых соединены с плечами указанных симметричных вибраторов, в одной из трубок каждого симметрирующего устройства проложен центральный проводник, образующий с этой трубкой коаксиальную линию с коаксиальными входами, при этом трубки закреплены на плоском рефлекторе, расположенном на расстоянии λ/4 от указанных симметричных вибраторов турникетной антенны горизонтальной поляризации и выполненном в виде диска, отличающаяся тем, что она снабжена закрепленной на рефлекторе четвертьволновой несимметричной антенной вертикальной поляризации, включающей лежащие в одной вертикальной плоскости противовес и вибратор, подстроечный элемент и коаксиальный вход. 8 ил.

Антенная система, содержащая турникетную антенну горизонтальной поляризации 1, включающую два ортогональных полуволновых симметричных вибратора горизонтальной поляризации 7 и 8, закрепленные на рефлекторе 3 посредством симметрирующих устройств 9 и 10, каждое из которых состоит из двух трубок, верхние концы которых соединены с плечами полуволновых симметричных вибраторов горизонтальной поляризации 7 и 8, в одной из трубок каждого симметрирующего устройства 9 и 10 проложен центральный проводник, образующий с этой трубкой коаксиальную линию с коаксиальными входами 4 и 5, при этом трубки закреплены на плоском рефлекторе 3, расположенном на расстоянии λ/4 от полуволновых симметричных вибраторов горизонтальной поляризации 7 и 8 турникетной антенны горизонтальной поляризации 1 и выполненном в виде диска, отличающаяся тем, что она снабжена закрепленной на рефлекторе 3 четвертьволновой несимметричной антенной вертикальной поляризации 2, включающей лежащие в одной вертикальной плоскости противовес 11 и вибратор 12, подстроечный элемент 13 и коаксиальный вход 6, при этом вибратор 12 и противовес 11 четвертьволновой несимметричной антенны вертикальной поляризации 2, лежащие в одной вертикальной плоскости, ориентированы под углом 45° по отношению к осям полуволновых симметричных вибраторов горизонтальной поляризации 7 и 8 турникетной антенны горизонтальной поляризации 1, причем коаксиальные входы 4 и 5 турникетной антенны горизонтальной поляризации 1 и коаксиальный вход 6 четвертьволновой несимметричной антенны вертикальной поляризации 2 выполнены независимыми.