Волноводно-щелевая антенна для радиолокатора Советский патент 1988 года по МПК H01P1/06 H01Q13/22 

Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в качестве антенны радиолокатора, например, бокового обзора, устанавли Баемого на летательном аппарате, например, космического базирования.

Цель изобретения - уменьшение габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПД, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в условиях эксплуатации на летательном аппарате.

На фиг, 1 представлена волноводно щелевая антенна для радиолокатора в рабочем положении, общий вид, на фиг, 2 - шарнирно-фиксирующий узел; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 2 (пружинные уплотнители на фланце), н фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2, (герметизирующие канавки на фланце); на фиг. 5 -- основание волноводно-ще- левой антенны в сложенном положении} на фиг, 6 - механизм натяжения,

Волноводно-щелевая.антенна для радиолокатора (фиг. 1) содержит волновод, состоящий из секций 1, где i 1,2,..,N. В волноводных секциях прор езаны щели 2, Основание состоит из частей 3 , где i 1,2,.,,,К. В представленном примере N 5, К 6, С частями 3, и 3 соединен механизм 4 натяжения. Первая секция 1j волновода крепится к первой части 3 ос

нования с помощью шарнира 5, а последняя секция Is- волновода - к последней части Зб основания с помощью шарнира 6, Оси шарниров 5 и 6 приподняты над поверхностью основания на высоту, большую полуширины узкой стенки -секций 1; волновода. Волновод 7 запитки подключен к входу первой секции 1, через гибкую секцию 8.

Секции 1J волновода соединены од- на с другой шарнирно-фиксирующим узлом 9 (фиг. 2), который состоит из кронштейнов 10 - 13, симметрично закрепленных на узких стенках каждой секции 1; волновода. Первые крон- штейны 10 и 12 двух соседних секций 1. и 1;., волновода соединены шарниром 14, причем соосно с ним на первом кронштейне 10 жестко закреплен кулачок 15, а на втором кронштейне 1 секции 1- установлен штифт 16, на втором кронштейне 13 секции 1, на одной оси установлены пружина 17 кручения, крюк 18 и собачка 19, рабочая

О

5

п

е

поверхность которой через шток 20 связана с поверхностью кулачка 15. Пружинные уплотнители 21 (фиг. 3) установлены на фланце 22 секции 1j волновода, а на фланце 22 соседней секции 1;, волновода (фиг. 4) выполнены герметизирующие канавки 23. К узким стенкам каждой секции 1 волновода припаяны пластины 24,образующие рупор, который сужает диаграмму направленности антенны в плоскости, перпендикулярной ее оси.

Части 3 основания (фиг. 5) связаны друг с другом цилиндрическими шарнирами 25 с пружинными механизмами 26.

Механизм 4 натяжения (фиг. 6) содержит две цилиндрические направляющие 27, соединенные перемычкой 28 и жестко закрепленные на части 3 основания. Тянущий винт 29 через пружину 30 и шайбу 31 связан с консолью 32 части 34. основания, а через резьбовое отверстие - с перемычкой 28. Тянущий винт 29 снабжен электроприводом 33.

Устройство работает следующим образом.

В транспортном положении части 3j основания вместе с расположенными на них секциями волновода находятся в сложенном положении (фиг. 5). Секции 1, прижаты к соответствующим частям 3- основания и защищены таким образом от перегрузок при доставке на орбиту. В секциях 1, волновода по широкой стенке прорезаны щели 2 с шагом примерно , где А - длина волны в волноводе, причем щели 2 расположены попеременно симметрично относительно оси волновода. Смещение щелей 2 от оси изменяется в зависимости от их расстояния до входа, что приводит к формированию требуемого амплитудного распределения вдоль раскрыва волно- водно-щелевой антенны. Волновод 7 запитки подключен к входу первой секции 1, через гибкую секцию 8. На узкие стенки секции 1; напаяны пластины 24 для сужения диаграммы направленности в плоскости, перпендикулярной оси антенны.

После доставки антенны на орбиту и освобождения от транспортных захватов под действием пружинных механизмов 26 части 3;, связанные цилиндрическими шарнирами 25, начинают раскладываться в прямую линию. При этом

секции 1- волновода, также поворачиваясь друг относительно друга на гаар- нирах 14 шарнирно-фиксирующих узлов 9, начинают раскладываться. Шток 20 скользит одним своим концом по поверхности кулачка 15 и, когда фланцы 22 соседних секций 1; и 1;, сблизятся, рн вторым своим концом освобождает рабочую поверхность собачки 19, позволяя крюку 18 под действием пружинй 17 кручения повернуться и войти в зацепление со штифтом 16, что обеспечивает надёжное соединение секций 1 . Поскольку расстояние от оси волновода до шарнира 14, соединяющего кронштейны 10 и 12, равно расстоянию от оси волновода до штифта 16 на кронштейне 11 и до оси крюка

последней секции

4 1, и

1д и к нему

приложено растягивающее усилие, стабилизированное пружиной 30, они не могут вызвать искривления волновода и расширения диаграммы направленности антенны.

Формула изобретения

1, Волноводно-щелевая антенна для радиолокатора, содержащая волновод со щелями, закрепленный на основании, отличающаяся тем, что, t целью уменьшения габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПД, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в

Изобретение относится к антенной технике СВЧ н может быть использовано в качестве антенны радиолокатора, например, бокового обзора, устанавливаемого на летательном аппарате, например, космического базирования. Целью изобретения является уменьшения габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПП, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в условиях эксплуатации на летательном аппарате. Волноводно- щелевая антенна содержит волновод, состоящий из секций , где в общем случае i 1j2,...,N (на фигурах N 5), в которых прорезаны щели 2 е(в широкой стенке волновода) и которые установлены на основании, состоя- щем из частей 3j , где в общем случае j 1,2,...,К (на фигурах К 6). С частями .3, и 3 соединен механизм 4 натяжения. Первая секция 1, волновода крепится к первой части 3, основания с помощью шарнира 5, а последняя секция Ij волновода - к последней части 3, основания с помощью шарнира ь 6. Оси шарниров 5 и 6 приподняты над поверхностью основания на высоту, большую полуширины узкой стенки секции 1; волновода. Волновод 7 запитки подключен к входу первой секции 1, волновода через гибкую секцию 8, Секции 1; волновода соединены между собой шарнирно-фиксирующим узлом 9. В транспортном положении части 3; основания вместе с расположенными на них секциями 1 волновода находятся в сложенном положении, а секции 1; прижаты к соответствующим частям 3; основания и защищены таким образом от перегрузок. После доставки антенны, например, на орбиту спутника и освобождения транспортных захватов части 3j основания вместе с установленными на них секциями 1; волновода под действием пружинящих элементов, связанных с шарнирами, соединяющими секции, начинают раскладываться в прямую линию. Механизм 4 натяжения реализует постоянное усилие натяжения. 1 з.п. ф-лы, 6 шт. 4 L сл со со ю vj ю

18 на кронштейне 13, то растягивающее 20 условиях эксплуатации на летательном

усилие,направленное вдоль оси волновода, не оказьгоает изгибающих воздействий на секции 1; волновода. При сближении фланцев 22 секций 1; и 1;, пружинные уплотнители 21 входят в соответствующие герметизирующие канавки 23, обеспечивая электрическую герметичность сочленения даже при наличии зазора между фланцами 22 секций 1; и 1-, .

После окончания процесса раскладывания на электропривод 33 механизма 4 натяжения подаётся напряжение питания. Тянущий винт 29, приводимый во вращение электроприводом 33, перемещается относительно перемычки 28 и через шайбу 31 и пружину 30 тянет консоль 32, закрепленную .на части 3 основания, в результате чего консоль

25

30

35

аппарате волновод вьшолнен из секций соединенных шарнирно-фиксирующим . f: узлом, основание вьтолнено как мини- мум из двух частей с возможностью перемещения, например поворота их в одной плоскости одна относительно другой, введен механизм натяжения, соединенный с двумя частями основа- ния, а крепление волновода к основанию выполнено в виде шарниров, установленных на концах первой и последней секций волновода.

первом кронштейне одной сек;ции волноч вода соосно с шарниром жестко закреплен кулачок, а на втором кронштейне этой секции волновода установлен штифт, на втором кронштейне другой секции волновода на одной оси установ лены пруядана кручения, крюк и собачка, рабочая поверхность которой через шток связана с поверхностью кулачка, при этом расстояние от оси волновода до оси шарнира равно расстоянию от .оси волновода до оси крюка и до оси штифта.

правляющим 27, закрепленным на части 3, основания. Таким образом, части 3, - 3, перемещаются относительно частей Зц - Зб основания и с помощью шарниров 5 и 6 натягивают секции l.-ls 45 над основанием.В результате,-невесомости волноводно-щелевая антенна в рабочем положении имеет идеально ровную поверхность широких стенок волновода. Температурные перепады могут приводить к деформации основания, но поскольку волновод закреплен только в двух точках на концах первой и

50

5

0

5

аппарате волновод вьшолнен из секций соединенных шарнирно-фиксирующим . f: узлом, основание вьтолнено как мини- . мум из двух частей с возможностью перемещения, например поворота их в одной плоскости одна относительно другой, введен механизм натяжения, соединенный с двумя частями основа- ния, а крепление волновода к основанию выполнено в виде шарниров, установленных на концах первой и последней секций волновода.

первом кронштейне одной сек;ции волночс вода соосно с шарниром жестко закреплен кулачок, а на втором кронштейне этой секции волновода установлен штифт, на втором кронштейне другой секции волновода на одной оси установлены пруядана кручения, крюк и собачка, рабочая поверхность которой через шток связана с поверхностью кулачка, при этом расстояние от оси волновода до оси шарнира равно расстоянию от .оси волновода до оси крюка и до оси штифта.

(JkftJ

iitar

7 L

ss /

J U 1 с

0ut.y

Q9

Ha

LJ

3e

r.

i {

LJ

ч

o