ITRE20060152A1 - Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell'onda emessa. - Google Patents

Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell'onda emessa. Download PDF

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ITRE20060152A1
ITRE20060152A1 IT000152A ITRE20060152A ITRE20060152A1 IT RE20060152 A1 ITRE20060152 A1 IT RE20060152A1 IT 000152 A IT000152 A IT 000152A IT RE20060152 A ITRE20060152 A IT RE20060152A IT RE20060152 A1 ITRE20060152 A1 IT RE20060152A1
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detectors
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insulator
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IT000152A
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Franco Baldi
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Franco Baldi
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032Constructional details for solid-state radar subsystems
    • HELECTRICITY
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    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02Waveguide horns
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    • HELECTRICITY
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    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/08Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for modifying the radiation pattern of a radiating horn in which it is located
    • HELECTRICITY
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    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
    • H01Q9/27Spiral antennas

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Description

Descrizione di una domanda per invenzione industriale dal titolo:
Perfezionamenti a rivelatore di ostacoli a collimazione e
focalizzazione dell’onda emessa.
A nome: BALDI FRANCO, residente a Milano, a mezzo mandatario:
Intemazionale Brevetti, Via Toschi 15 - Reggio Emilia (RE).
Depositata i
La presente invenzione si riferisce a perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a
collimazione e focalizzazione dell’onda emessa, con possibilità di discriminare
gli ostacoli non solo frontali ma anche laterali e sopra e sotto l’azimut centrale
dell’orizzonte.
A nome dello stesso Baldi Franco, titolare dei brevetti italiani IT 1,287,826 del
18.11.1996 e ΓΓ 1,297,992 del 28.10.1997, sono stati concessi: un brevetto
europeo EPO 843182A2, un brevetto Statunitense U.S. 5,991,47 ed un brevetto
Cinese ZL 97120178.1, relativi ad un “Rilevatore di ostacoli a collimazione e
focalizzazione dell’onda emessa”.
Tale rilevatore di ostacoli è sostanzialmente costituito da un blocco di
generazione e di ricezione delle radiazioni elettromagnetiche il quale è connesso
con un alimentatore/discriminatore di dati e con una antenna destinata alla
collimazione e focalizzazione delle radiazioni emesse e ricevute, la quale, prima
di inviare le onde riflesse alla parte ricetrasmittente, compie su di esse le stesse
operazioni eseguite sulle onde trasmesse. Q rilevatore è sostanzialmente
caratterizzato dal fatto di comprendere, in ordine coassiale, una cavità generatrice
e selezionatrice delle onde emesse da un diodo generatore (quale ad esempio
diodo GUNN, IMPAT, TRANSISTOR, MAGNETRON), un polarizzatore, un rifletore L<■>'* t O r
intermedio passivo ed almeno un apparato ottico di focalizzazione e fj o io concentrazione delle onde emesse lungo l’asse di un’antenna. L’apparato ottico
costituisce l’insieme di generazione di un fascio d’onde concentrate, unipolari,
coerenti, della frequenza voluta e della massima intensità e potenza, e le
microonde emesse in senso omnidirezionale dall’antenna sono focalizzate e
concentrate in un unico fascio coerente e in fase con l’onda unidirezionale di
ritorno o eco derivata dal rilevamento di un ostacolo fermo o in movimento, che è
rilevata dallo stesso sistema ed è analizzata e quantificata in relazione al
comportamento tipico del diodo utilizzato come generatore di microonde. Il
dispositivo riguarda in modo particolare i radar ad onde millimetriche e
microonde allo stato solido e compato.
Vari test ed applicazioni hanno dimostrato che tale configurazione, pur nella sua
notevole efficacia, è ulteriormente migliorabile sia rispeto alla potenza dei
segnali che rispeto la focalizzazione e la concentrazione in un unico fascio
coerente e in fase delle microonde emesse in senso omnidirezionale dall’antenna,
sia nell’onda unidirezionale di ritorno per il rilevamento di ostacoli fissi o mobili
non solo frontali ma anche laterali e sopra e soto l’azimut centrale
dell’orizzonte.
In particolare tali perfezionamenti hanno lo scopo di rendere estremamente
versatile il rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell’onda emessa
in modo da poter sfruttare le sue carateristiche non solo nell’ambito di
rilevamenti frontali di ostacoli fissi e/o in movimento ma anche di rilevamenti,
controlli e guide frontali e laterali per mezzi mobili di qualsiasi tipo: terrestri,
navali ed aerei, e di poter autoregolare le trasmissioni e le ricezioni, con
desensibilizzazione automatica e autonoma del sistema, in casi di slittamento di temperatura e frequenza, per la riprogrammazione e la correzione di parametri errati, per un più sofisticato comportamento e, in particolare, per evitare l’accecamento del sistema stesso da parte di possibili dispositivi elettronici intesi
a neutralizzarne il funzionamento.
Ulteriori scopi consistono nel fatto che tali perfezionamenti, oltre a garantire la massima efficàcia e sicurezza, consentono un loro elevato sfruttamento grazie alla semplicità, all’economicità costruttiva ed alle dimensioni estremamente contenute del rilevatore.
L’invenzione è descritta nel seguito, secondo sue configurazioni tipiche date solo a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agli allegati disegni, in cui:
la fìg.l rappresenta lo schema a blocchi tipico di un circuito elettronico di trasmissione ed elaborazione del rilevatore di ostacoli, derivato dai suddetti brevetti concessi,
la fig. 2 rappresenta una sezione trasversale, schematica, di una forma realizzativa del rilevatore, in cui sono compresi i perfezionamenti secondo la presente invenzione,
le figg. 3 a e b rappresentano una vista prospettica esplosa dal basso verso l’alto, e viceversa, di una configurazione di un dispositivo isolatore delle onde elettromagnetiche emesse da un generatore, secondo la presente invenzione,
le figg. 4 a e b rappresentano schematicamente la vista in pianta di esempi di interruttori ciclici di tipo fotografico, ad otturatore e a diaframma, per il controllo dell'azione di trasmissione e di rilevazione degli ostacoli,
r?f ri>
i \ L A n · c'·!
la fig. 5 rappresenta alcuni esempi di configurazioni della lente d’uscita del
ri ί·) rilevatore di ostacoli, associata a strati o mezzi con materiali conduttori elettrici, rò S P
solidi e/o fluidi, e
la fig. 6 rappresenta alcuni esempi di forme lenticolari d’uscita, con e senza lobi
ovoidali periferici.
Con riferimento alle figure, ed al tipico schema a blocchi di un rilevatore di
ostacoli secondo i brevetti concessi sopra citati, in cui un alimentatore (AL),
attraverso un filtro passa basso (PB) ed un moltiplicatore (MO) abbinato ad un
generatore di impulsi (Gl) si collega, unitamente ad un circuito di analisi ed
elaborazione (CE), ad un insieme antenna (AN), i perfezionamenti al rilevatore di
ostacoli a collimazione e focalizzazione dell’onda emessa, oggetto del presente
trovato, consistono essenzialmente in:
A) Un dispositivo isolatore delle onde elettromagnetiche emesse da un
generatore allo stato solido di microonde, rispetto a ricevitori delle onde
elettromagnetiche dell’eco.
Si intendono come generatori: diodi GUNN, IMPAT, TRANSISTOR, MAGNETRON, od
altri componenti generatori allo stato solido di microonde, in particolare nelle
onde millimetriche. A scopo selettivo dell’onda elettromagnetica di ritorno (eco),
di fronte ad un generatore (1) è inserito un primo strato isolatore di massa (2) che
si accoppia ad un ostacolo (3) di materiale conduttore, posto su una struttura
isolante (4); detto ostacolo (3), di tipo noto, può essere configurato, ad esempio,
con estensioni radiali, o radiatori (stripline), alimentati elettricamente, a più
bracci (3’) ad X, a raggiera, a spirale, a zigzag o di altra forma, disposti in fase di
lunghezza di 1/4 d’onda o multipli di 1/4 d’onda della frequenza base del
generatore e tutte dette estensioni (3’) sono incastrate in detto materiale isolante
/"' Γ, ;
(4), trasparente alle microonde e non conduttore, e sono disposte a distanza
§ δ minima tra loro di 1/32 della lunghezza d’onda definita. £ Ο Le estremità delle estensioni (3’) comprendono fori (10) attraverso i quali
passano, isolati, i conduttori elettrici per rivelatori mixer (detector), centrale (5) e laterali (5’) disposti al di sopra di una barriera superiore (6), anch’essa incastrata in detto materiale (4) di blocco delle microonde, collegata a massa positiva o negativa e di forma sostanzialmente corrispondente a quella di detto ostacolo (3), con analoghe estensioni (3’).
Al centro della faccia inferiore dell’ostacolo (3), è disposto uno “stub” (perno) anodico (7) di 1/4 di lunghezza d’onda, d’alimentazione per il generatore (1) inserito in esso. L’ostacolo (3) ha la funzione di taratura della frequenza predefinita in quanto la distanza dal generatore è pari a 1/4 d’onda della cavità a
1/2 onda, in cui è alloggiato. In combinazione allineata sovrapposta, tra detto ostacolo (3) e detta barriera (6) si dispone un secondo strato isolante (8), mentre sulla superficie superiore della barriera (6) sono disposti detti detector o mixer centrale (5) e laterali (5’), dove quello centrale, ed eventualmente anche quelli laterali, è o sono alimentati con batterie indipendenti ricaricabili al fine di minimizzare al massimo i rumori molecolari sia di fondo che della massa negativa o positiva. Un ulteriore strato isolante (9) è sovrapposto a detta barriera
(6).
L’insieme planare stratificato, isolatore delle onde elettromagnetiche emesse da un generatore ( I ): isolante (2), ostacolo (3), isolante (8), barriera (6), isolante (9) è configurato cilindrico, come la cavità di contenimento del generatore (1), così da generare un’energia a polarizzazione circolare rotante attorno al perno di sostegno del generatore stesso e fuoriuscente attraverso dette “stripline” planari a
z Lì più bracci (3’). Unitamente alle estensioni (3’) dell’ostacolo (3) e della barriera m ·■ J z -jl (6), l’insieme isolatore ( I ) comprende uguali ed allineati fori passanti (10) sugli N 0 io strati isolanti (4) per il passaggio dei conduttori elettrici, e dei fori periferici S P passanti ed allineati (10’) di centratura, di vincolo e di contatto, per porre a massa (negativa o positiva secondo scelta circuitale) i circuiti elettrici che necessitano di
tale condizione.
L’antenna (AN) con i suoi componenti vari, è racchiusa in un contenitore (11)
posto a massa, in acciaio inossidabile amagnetico la cui funzione è quella di
evitare ossidazioni ed interferenze elettromagnetiche esterne.
Con la presenza dei radiatori o “stripline” a più bracci (3’), opportunamente combinati tra detti strati isolanti (2, 8, 9), l’emissione di microonde del generatore (1) non va a colpire i detector (5, 5’) ma passa dietro una barriera.
Ovvero, i segnali in uscita dal generatore (1) non vengono disturbati dalla presenza dei detector (mixer) ma passano al di fuori delle configurazioni dei radiatori (3’), avanzano, si concentrano e, al loro ritorno come segnali d’ostacolo,
sono ricevuti ortogonalmente, sia nella zona centrale che in quella laterale (sopra
e sotto) nel caso di ostacoli frontali, e sono incanalati dalla lente nel detector centrale (5); altrimenti, gli echi di ritorno vengono captati dai detector laterali
(5’), eventualmente anche sopra o sotto la linea dell’orizzonte, se gli ostacoli
sono spostati rispetto la zona di impatto centrale;
B) Un dispositivo di controllo automatico dello stato del trasmettitore e del rilevatore di ostacoli.
E’ un dispositivo di interruzione ciclico dell'azione del rivelatore di ostacoli il
quale, oltre ad eseguire un controllo automatico del suo stato di trasmettitore e di rilevatore, è in grado di determinare se il fascio di microonde emesse e/o ricevute
RE 2003
ha subito slittamenti in temperatura e che, nel caso, esegue una elaborazione algoritmica di riparametrazione con sistemi di analisi algoritmico-digitale.
Il dispositivo è in grado di autodesensibilizzarsi, al fine di non subire interferenze di blocco circuiti, da parte di altri dispositivi radar o simili; esso è realizzabile in
diversi modi: a) mediante sistemi meccanici del tipo in uso nelle macchine fotografiche, ad otturatore (12), a diaframma (12’) a tendina o a spazzole o simile, con motorizzazione (12”); b) mediante un sistema elettronico a strato, dove gli elettroni vengono polarizzati in modo da creare un corto circuito con tecniche a cristalli liquidi o a scariche elettriche od elettrostatiche di ioni (scaricatori a gas); c) mediante un sistema dielettrico lenticolare a sfera rotante o tubolare sul proprio asse che cortocircuita le onde in uscita, il quale può avere tutte le caratteristiche di focalizzazione in cui una parte non è trasparente alle microonde; d) mediante un sistema di blocco delle onde ad alta densità magnetica o elettromagnetica, effettuato con un pistone che apre e chiude a livello frontale dei detector.
Il dispositivo (12, 12’) di interruzione ciclica del rilevatore di ostacoli impegna l’area di passaggio del vano interno del riflettore intermedio passivo (13) subito al di sopra della prima lente (14) dielettrica di focalizzazione e di concentrazione dell’energia emessa dal diodo generatore (1) ed è connesso con un microelaboratore d’analisi algoritmico-digitale (CE).
Oltre al controllo automatico dello stato del trasmettitore e del ricevitore, Γ interruzione ciclica del rilevatore di ostacoli consente di proteggere la propria azione attiva nei confronti di eventuali interferenze prodotte da altri radar o simili;
n ·ν,
i t; .. ί , )
C) Un dispositivo d’amplificazione della potenza dei segnali emessi e/o ricevuti, del rivelatore di ostacoli.
Sulla parte inferiore piana (17), o aH'intemo della lente (14’, 14”, 14”’) in materiale dielettrico o dielettrico artificiale d'uscita dell'antenna, sono disposti e vincolati uno o più strati (15’) od un blocco unico (15”), o di riempimento (15”’),
o simili, di materiali: solidi, fluidi, allo stato di plasma o gassosi allo stato liquido o non, conduttori elettrici trasparenti alle onde elettromagnetiche e aventi la caratteristica intrinseca di caricarsi di notevole energia se alimentati con scariche elettriche ad elevata tensione, alternata o continua, o ad impulsi di varia forma: quadrata, triangolare, o elaborati secondo le esigenze di amplificazione temporale, sia in trasmissione che in ricezione eco.
Nella specifica applicazione, detti strati di materiali conduttori elettrici, associati alla lente d'uscita dell'antenna, pur comprendendo l’effetto di concentrazione passiva, hanno la funzione di generare un effetto attivo che consiste in una amplificazione della potenza dei segnali emessi e/o ricevuti. Gli strati di materiali conduttori elettrici, singoli o multipli od ad unico blocco, associati ai rispettivi elettrodi (20) destinati a produrre le richieste scariche elettriche ad elevata tensione, sono applicabili direttamente sul piano inferiore (17) della lente d'uscita (14’) dell'antenna, all’intemo della stessa lente (14”) se del tipo con cave semplici o a gradini, aH’intemo della stessa lente (14”’) se del tipo con incameratura interna semisferica, e simili.
Nel caso rappresentato in figura 2, il materiale conduttore elettrico è, ad esempio, gas Neon racchiuso in una ampolla a tenuta stagna (15”). Gli elettrodi (20) compresi in detti strati di materiali conduttori sono costituiti da circuiti filiformi a spirale, a serpentina o con altra disposizione, nei quali l’alta tensione
z Q d’alimentazione che scorre in essi carica d’energia, amplificandone la potenza
irradiante, le onde elettromagnetiche che entrano in relazione di contatto con gli S O stessi, sia in uscita che di ritorno;
D) Forme differenti delle lenti d’uscita dell’antenna del rivelatore di ostacoli.
La lente d'uscita (14’, 14”, 14”’) dell'antenna, oltre che semisferica, può essere a
settore semisferico, oblunga, ovoidale, ogivale, parallelepipeda con spigoli arrotondati, prismatica o multiprismatica, o con altre forme e può comprendere o
non comprendere dei lobi ovoidali variamente orientati (16) associabili a rilevatori di microonde (detector) (19).
Le varie forme della lente d’uscita (14’, 14”, 14”’) sono concepite in funzione del
tipo d’applicazione del rilevatore di ostacoli: se terrestre, marittimo o aereo;
ovvero in funzione del tipo di convergenza delle onde emesse e/o ricevute, focalizzate e concentrate in un punto, orientate in piani orizzontali o verticali, anteriori o direzionali; i lobi ovoidali periferici (16) hanno la funzione di convergere le onde emesse e/o ricevute anche lateralmente. Inoltre, e per garantire e migliorare la trasmissione e la ricezione di microonde, perifericamente alla base (17) della lente d'uscita dell'antenna, incastrati nella
stessa, planari alla base o disposti in apposite cavità (18), possono essere disposti
anche dei detector (19) con sistema di polarizzazione adeguata. I rilevatori di microonde, in numero indefinito, possono essere posti in qualsiasi punto e orientati in qualsiasi disposizione della cavità dell’antenna; in particolare lungo il
bordo dove appoggia la lente dielettrico concentratore d’energia (14), allo scopo
di selezionare onde elettromagnetiche provenienti da qualsiasi direzione.
In sostanza, i suddetti perfezionamenti vertono tutti a migliorare le caratteristiche intrinseche del sensore rilevatore di ostacoli a collimazione e fecalizzazione
dell’ onda emessa, garantendo la massima sicurezza e la sua efficace, semplice ed economica applicazione nella discriminazione di ostacoli a corto, medio e lungo raggio, nei più svariati campi applicativi: automobilistico, ferroviario, navale, aeronautico, missilistico (senza possibilità di essere “accecati” da dispositivi di disturbo della loro direzione), per sistemi automatici di puntamento e così via.
Il rilevatore è utilizzabile singolarmente o a più esemplari frontali e/o laterali e può comprendere sistemi autoregolanti dell’angolazione vettoriale, al fine di effettuare emissioni di microonde incrociate in grado di ottenere punti d’arrivo e di rilevazione di massima ampiezza ed energia delle stesse microonde sommate, ricavandone la massima intensità di rifrazione. Nel caso di rilevatori di ostacoli con incorporati detector di microonde con generatori a frequenza predeterminata, i sistemi di comparazione dati algoritmico-digitali elaborano circuiti bilanciati in grado di rilevare lo spazio-tempo di trasmissione e di ricezione dell’eco di ritorno, con la possibilità di rilevare se gli ostacoli stessi sono frontali o laterali, sopra o sotto la linea dell’orizzonte; per questo, il rilevatore è associato ad un elaboratore d’algoritmi sequenziali dell’energia “eco” di ritorno, che determina
10 sbilanciamento di fase/potenza dell’energia a microonde a maggiore o minore intensità rilevata dai detector ed opera la discriminazione spazio-tempo dell’avvenimento di trasmissione impulsiva o di fase dell’eco, ai fini della telemetria. Aumentando il numero di detector con gradiente, è possibile ottenere la discriminazione vettoriale degli ostacoli, non solo frontali e laterali ma anche in azimut, sopra e sotto l’orizzonte, rispetto al fuoco centrale.
11 rilevatore di ostacoli a collimazione e fecalizzazione dell’onda emessa, secondo il trovato, è utilizzabile singolarmente od associato ad altri corrispondenti rilevatori. Nel qual caso i rilevatori possono essere disposti ai lati
il
del frontale dei mezzi e posizionati ad altezze adeguate, ad esempio: su ≡ Ώ autoveicoli sono applicabili aH’intemo dell’ alloggiamento dei fari, con
motorizzazioni idonee a farli ruotare attorno ai propri assi, in qualsiasi direzione.
Un altro sistema di rilevazione frontale e laterale dell’eco di ritorno si ottiene
ponendo nel centro vettoriale, tra due rilevatori laterali, un terzo rilevatore di
ostacoli dotato di altro dispositivo trasmettitore o con solo diodo rilevatore e
strutturato in modo da seguire il principio lenticolare a concentrazione di energia
elettromagnetica. I dispositivi laterali possono avere solo la funzione di rilevatori
superdirettivi con possibilità di essere corredati di un componente generatore di
microonde con diodo rilevatore coerente alle caratteristiche di focalizzazione
direttiva delle onde ricevute dagli ostacoli. Rilevatori attivi o passivi di
microonde possono essere aggiunti in numero opportuno, anteriormente,
lateralmente e/o posteriormente su veicoli, per rilevare e segnalare anche
emissioni di onde provenienti da altre fonti elettromagnetiche. E’ inoltre
possibile interferire con circuiti elettronici tipo “push-pull”, “on-ofF’ dialogante
fra sistemi radar d’uguale conformazione e dotati di adeguati circuiti di
elaborazione dati al fine di poter interagire dialogando con i rispettivi circuiti di
altri vettori radar; i suddetti circuiti di dialogo tra componenti attivi e passivi
possono essere posti su veicoli che abbiano installazioni corrispondenti ad
installazioni fisse o mobili applicabili su strade, porti, aeroporti ed altri posti in
cui sia necessario interloquire elettronicamente al fine di avere informazioni utili
a promuovere dispositivi di sicurezza. Il rilevatore trova applicazione in molti
campi: per uso automobilistico, con funzione di segnalazione luminosa e/o
acustica di pericolo per l’approssimarsi di ostacoli fissi o mobili, frontali e/o
laterali, ancora distanti o non percepibili a vista; per uso aeroportuale, con serie
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di multi riflettori attivi e/o passivi posti a distanze ed inclinazioni opportune sia
centrali che laterali, lungo le piste di decollo o di atterraggio, dando modo agli
aeromobili di essere convogliati e di “percorrere” corridoi a corto raggio
d’atterraggio e/o di decollo in tutta sicurezza, oppure per rilevamento di piccoli
ostacoli, anche filiformi come cavi elettrici, cavi di funivie e simili ad uso di
aerei da diporto e/o da caccia ed elicotteri; per uso nautico, con installazioni fisse
portuali o mobili sulle navi, per tutte le esigenze di sicurezza dovute a scarsa
visibilità e/o limitati spazi di manovra; per uso ferroviario, con rilevatori a corto,
medio e lungo raggio, in grado di consentire l’attivazione dei mezzi di sicurezza
anticollisione e/o tallonamenti in passaggi a livello, scontri frontali,
deragliamenti od altri ostacoli imprevisti sulle rotaie; per uso spaziale, come
mezzi di avvicinamento di allineamento e di aggancio tra stazioni satellitari e
spaziali ed astronavi; per uso militare, come sistema miniaturizzato di
localizzazione di missili o mezzi corazzati aerei mobili o fissi, funzionante anche
attraverso nubi, nebbia; ad uso di ricezione trasmissioni satellitari, e di ponti
radio/radiotelevisivi, con riduzione delle dimensioni degli apparati ad alto
rendimento direttivo e delle parabole; a scopo generico in accoppiamento con
riflettori passivi od attivi di microonde di varie forme e materiali riflettenti, con
proiezioni allineate ed oblique, posti in punti strategici di strade, linee
ferroviarie, ponti, aeroporti, edifici, punti ciechi in genere.
“VA

Claims (6)

  1. 3⁄4 0 RIVENDICAZIONI 5 O % 3 1) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione fc o io dell’onda emessa caratterizzati dal fatto di comprendere: A) un dispositivo isolatore delle onde elettromagnetiche emesse da un generatore
    allo stato solido di microonde, rispetto a ricevitori, configurato come un insieme stratificato planare ( I ) che comprende, di fronte ad almeno un generatore di onde elettromagnetiche (1), un primo strato isolatore di massa (2) accoppiato ad un ostacolo di materiale conduttore (3) di tipo noto, genericamente configurato con estensioni radiali o radiatori “stripline” planari a più bracci (3’) a croce, ad X, a raggiera, a spirale, a zigzag o di altra forma, alimentati elettricamente, e disposti in fase di lunghezza di 1/4 d’onda o multipli di 1/4 d’onda della frequenza base del generatore, detto ostacolo (3) essendo collocato su ed in una struttura isolante (4); dette estensioni (3’) essendo incastrate in detto materiale (4), trasparente alle microonde e non conduttore, a distanza minima tra loro di 1/32 della lunghezza d’onda definita, mentre le rispettive estremità comprendono fori (10) attraverso i quali passano, isolati, i conduttori elettrici per rilevatori mixer o detector centrale (5) e laterali (5’) disposti sulla parte superiore di una successiva barriera (6) di blocco delle microonde, collegata a massa positiva o negativa, di forma e con caratteristiche analoghe a quelle di detto ostacolo (3) ed incastrate in detto materiale (4); al centro della faccia inferiore di detto ostacolo (3) essendo inserito uno “stub” (perno) anodico (7), di 1/4 di lunghezza d’onda, d’alimentazione per il generatore (1) inserito in esso, con l’ostacolo (3) che funge da taratura della frequenza predefìnita con distanza dal generatore (1) pari a 1/4 d’onda della cavità in cui è alloggiato; in combinazione allineata sovrapposta, tra
    <">JO detto ostacolo (3) e detta barriera (6) essendo disposto un secondo strato isolante fi 0 (8), mentre sulla superficie superiore di detta barriera (6) essendo disposti detti detector centrale (5) e laterali (5’), dove quello centrale ed eventualmente anche quelli laterali è, o sono alimentati a batteria indipendente ricaricabile antirumori
    sia di fondo sia molecolari, provenienti da massa o dal sistema circuitale; un ulteriore strato isolante (9) essendo sovrapposto a detta barriera (6) e l’insieme stratificato planare isolatore ( I ): isolante (2), ostacolo (3), isolante (8), barriera (6), isolante (9) essendo sostanzialmente cilindrico come la cavità di contenimento del generatore (1), in funzione della generazione di una energia a polarizzazione circolare, ruotante attorno al perno di sostegno del generatore stesso; B) un dispositivo d’interruzione ciclico dell'azione del generatore d’onde elettromagnetiche (1), di controllo automatico dello stato del trasmettitore e del rilevatore, associato ad un elaborazione algoritmico-digitale (EC) di riparametrazione dei possibili slittamenti in temperatura del fascio di microonde emesse e/o ricevute da altri dispositivi esterni al sistema; detto dispositivo potendo essere: meccanico, del tipo in uso nelle macchine fotografiche: a otturatore (12), a diaframma (12”), a tendina o a spazzole, con motorizzazione (12’), del tipo elettronico a strato dove gli elettroni sono polarizzati in corto circuito con tecniche a cristalli liquidi o a scariche elettriche od elettrostatiche di ioni (scaricatori a gas), del tipo dielettrico lenticolare a sfera o tubolare rotante sul proprio asse con cortocircuito delle onde in uscita e caratteristiche di focalizzazione parzialmente non trasparente alle microonde, del tipo a blocco delle onde ad alta densità magnetica o elettromagnetica costituito da un pistone che apre e chiude a livello frontale dei detector; detto dispositivo essendo
    33 applicato nel e attraverso il riflettore intermedio passivo (13), subito al di sopra fi O della prima lente (14) del rilevatore a collimazione e fecalizzazione dell’onda emessa; C) un dispositivo d’amplificazione della potenza dei segnali emessi e/o ricevuti
    da un generatore (1), costituito da uno o più strati (15’) od un blocco unico parziale (15”) o di riempimento (15”’) di materiali: solidi, fluidi, allo stato di plasma o gassosi allo stato liquido o non, conduttori elettrici trasparenti alle onde elettromagnetiche e aventi la caratteristica intrinseca di caricarsi d’energia se alimentati con scariche elettriche ad elevata tensione; detti materiali conduttori elettrici (15’, 15”, 15”’) associati a detta lente d'uscita dell'antenna (14’, 14”, 14”’) comprendendo l’effetto di concentrazione passivo e la funzione generatrice di un effetto attivo consistente in una amplificazione della potenza dei segnali emessi e/o ricevuti, e detti materiali conduttori elettrici, singoli o multipli od ad unico blocco, associati ai rispettivi elettrodi (20) destinati a produrre le richieste scariche elettriche ad elevata tensione, essendo applicabili direttamente sul piano inferiore (17) della lente (14’) in materiale dielettrico o dielettrico artificiale, d'uscita del rilevatore stesso, all’ interno della stessa lente (14”) se del tipo con cave semplici o a gradini, all’interno della stessa lente (14”’) se del tipo con incameratura interna semisferica, e simili; e detti conduttori elettrici (20), d’alimentazione di detti strati di materiali conduttori, essendo circuiti filiformi a spirale, a serpentina o con altra disposizione, nei quali l’alta tensione d’alimentazione che scorre in essi carica d’energia d’amplificazione della potenza irradiante le onde elettromagnetiche che entrano in relazione di contatto con gli stessi, sia in fase d’uscita che in fase di ritorno;
    5 Gl D) delle lenti d’uscita (14’ ÷ 14”’) dell’antenna, in materiale dielettrico o !§ io dielettrico artificiale, a forma semisferica, oblunga, ovoidale, ogivale, parallelepipeda con spigolo arrotondati o con altre forme tondeggianti comprendenti o non comprendenti lobi periferici genericamente ovoidali (16)
    associabili a rilevatori di microonde (detector o mixer) (19); dette varie forme di lenti (14’÷ 14”’) essendo adottate in finizione del tipo di convergenza delle onde emesse e/o ricevute focalizzate e concentrate in un punto, in piani orizzontai o verticali anteriori, o direzionali e detti lobi (16) essendo disposti in finizione di convergenza migliorativa delle onde emesse e/o ricevute anche lateralmente ed essendo disposte perifericamente e/o planari alla base (17) della lente d'uscita dell'antenna e/o associate con cave planari (18) comprendenti dei detector o mixer rilevatori di microonde (19) dotati di sistema di polarizzazione adeguata; detti rilevatori o mixer (19), in numero qualsivoglia, essendo posti in qualsiasi punto e orientati in qualsiasi disposizione della cavità dell’antenna; in particolare sul bordo dove appoggia una lente dielettrica di concentrazione d’energia (14) e di selezione delle onde elettromagnetiche provenienti da ogni direzione.
  2. 2) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell’onda emessa secondo la rivendicazione 1 punto A caratterizzati dal fatto che detto almeno un generatore d’onde elettromagnetiche (1) è costituito da: diodi GUNN, IMPAT, TRANSISTOR, MAGNETRON, od altri componenti generatori allo stato solido di microonde, in particolare nelle onde millimetriche.
  3. 3) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell’onda emessa secondo le rivendicazioni 1 e 2 punto A caratterizzati dal fatto che detto insieme stratificato planare isolatore ( I ): isolante (2), ostacolo (3), isolante (8), barriera (6), isolante (9) è configurato circolare e comprende fori /passanti isolati (10) per i conduttori e dei fori periferici (10’) di centratura e di contatto a massa dei circuiti elettrici, ed essendo compreso in un contenitore d’acciaio inossidabile amagnetico, d’isolamento dai disturbi provenienti da campi elettromagnetici, e d’isolamento antiossidante.
  4. 4) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e fecalizzazione dell’onda emessa secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3, punto A caratterizzati dal fatto che detto insieme stratificato planare isolatore ( I ): isolante (2), ostacolo (3), isolante (8), barriera (6), isolante (9), è compreso in un contenitore d’acciaio inossidabile amagnetico e dette estensioni radiali o radiatori “stripline” planari a più bracci (3’) sono tali da impedire che i segnali in uscita da detto generatore (1) siano disturbati dalla presenza di detti rilevatori o detector centrale (5) e laterali (5’) ma passino al di fuori degli stessi radiatori “stripline” planari a più bracci (3’), avanzando, concentrandosi e ritornando come segnali d’ostacolo, puliti e centrati.
  5. 5) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e fecalizzazione dell’onda emessa secondo la rivendicazione 1 punto 5 caratterizzati dal fatto che il dispositivo (12, 12’) di interruzione ciclica del rilevatore di ostacoli opera come controllo automatico dello stato del trasmettitore e del ricevitore, escludendo dalla propria azione attiva eventuali interferenze da parte di altri radar o simili.
  6. 6) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e fecalizzazione dell’onda emessa secondo le rivendicazioni 1 e 5, punto B caratterizzati dal fatto che detto dispositivo (12, 12’) di interruzione ciclica del rilevatore di ostacoli impegna l’area di passaggio del vano interno del riflettore intermedio passivo
    5 0 (13) subito al di sopra di detta lente dielettrica di concentrazione d’energia (14) 5 O ed è connesso con un microelaboratore d’analisi algoritmico-digitale. °o 7) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell’onda emessa secondo la rivendicazione 1 punto D caratterizzati dal fatto che
    detti rilevatori di microonde (19), in numero indefinito, sono posti in qualsiasi punto e orientati in qualsiasi disposizione della cavità comprendente la lente dielettrica di concentrazione d’energia (14); in particolare sul bordo dove appoggia la lente stessa, con selezione delle onde elettromagnetiche provenienti da qualsiasi direzione. 8) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto di essere adottato in campo automobilistico, con funzione di segnalazione luminosa e/o acustica di pericolo per l’approssimazione di ostacoli fìssi o mobili, frontali e/o laterali, distanti o non percepibili a vista. 9) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto di essere utilizzato singolarmente o a più esemplari frontali e/o laterali, con o senza sistemi autoregolanti dell’angolazione vettoriale, per emissioni di microonde incrociate in punti d’arrivo e di rilevazione di massima ampiezza ed energia delle stesse microonde sommate, e massima intensità di rifrazione; il rilevamento di ostacoli potendo comprendere detector di microonde incorporati a frequenza predeterminata e corredati di circuiti bilanciati in grado di rilevare lo spazio-tempo di trasmissione e di ricezione dell’eco di ritorno, associati ad un elaboratore d’algoritmi sequenziali dell’energia “eco” di ritorno determinante lo sbilanciamento di fase/potenza dell’energia a microonde a maggiore o minore intensità, rilevata dai detector; in funzione del numero di detector con gradiente si ottenere la discriminazione vettoriale degli ostacoli, non 3 0 30 solo frontali e laterali, ma anche in azimut (sopra e sotto) rispetto al fuoco δ O io centrale dell’orizzonte. S O 10) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli secondo le rivendicazioni precedenti 5 O caratterizzati dal fatto che essi sono utilizzabili singolarmente od associati ad altri 3⁄40 corrispondenti rilevatori e sono applicabili ai lati del frontale dei mezzi ed in posizioni ad altezze opportune, a discrezione delle specifiche applicazioni. 11) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto che la rilevazione frontale e laterale dell’eco di ritorno si costituisce ponendo nel centro vettoriale tra due rilevatori laterali, un terzo rilevatore di ostacoli dotato di altro dispositivo trasmettitore o con solo rilevatore, strutturato in modo da seguire il principio lenticolare a concentrazione di energia elettromagnetica; i dispositivi laterali potendo avere la sola funzione di rilevatori superdirettivi con possibilità di essere corredati di almeno un componente generatore di microonde con rilevatore coerente alle caratteristiche di focalizzazione direttiva rispetto le onde ricevute dagli ostacoli. 12) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto di comprendere più rilevatori attivi o passivi di microonde, anteriori, laterali e posteriori, di rilevazione e segnalazione di emissioni di onde provenienti da altre fonti elettromagnetiche, e di poter interferire con circuiti elettronici tipo “push-pull”, “on-off” dialogante fra sistemi radar di uguale conformazione e dotati di adeguati circuiti di elaborazione dati con interazione e dialogo con i rispettivi circuiti di altri vettori radar; i suddetti circuiti di dialogo tra componenti attivi e passivi potendo essere posti su veicoli che abbiano installazioni corrispondenti ad installazioni fìsse o mobili applicabili su strade,
    porti, aeroporti ed altri posti in cui sia necessario interloquire elettronicamente per dispositivi di sicurezza. 13) Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzati dal fatto di essere adottati nella discriminazione di ostacoli a corto,
    medio e lungo raggio, nei più svariati campi applicativi: automobilistico, ferroviario, navale, aeronautico, missilistico, per sistemi automatici di puntamento di armi, e simili.
    li
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