RU124517U1

RU124517U1 - SMALL ADAPTIVE ANTENNA ARRAY

Info

Publication number: RU124517U1
Application number: RU2012133898/08U
Authority: RU
Inventors: Владимир Назарович Харисов; Валерий Сергеевич Ефименко; Андрей Вячеславович Пастухов; Павел Михайлович Головин; Василий Сергеевич Павлов
Original assignee: Открытое акционерное общество "ВНИИР-Прогресс"
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2013-01-27

Abstract

1. Малогабаритная адаптивная антенная решетка, содержащая герметичный корпус, состоящий из металлического основания и радиопрозрачной крышки, в котором размещена плата с электронными компонентами, в состав которых входят антенные элементы, аналоговая и цифровая части, разъемы внешних интерфейсов, отличающаяся тем, что электронные компоненты размещены на одной многослойной печатной плате с разных сторон, крышка корпуса выполнена в форме усеченной пирамиды с уплощенными ребрами и гранями, имеющими арочную конфигурацию, а основание выполнено с торцами в виде радиаторов.2. Малогабаритная адаптивная антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что на верхней поверхности печатной платы расположены антенные элементы, а компоненты, относящиеся к цифровой и аналоговой частям, размещены на ее нижней стороне.3. Малогабаритная адаптивная антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что переходные отверстия всех потенциально излучающих цепей выполнены без выхода на верхнюю сторону платы.1. A small adaptive antenna array containing a sealed enclosure consisting of a metal base and a radiolucent cover, in which there is a circuit board with electronic components, which include antenna elements, analog and digital parts, connectors of external interfaces, characterized in that the electronic components are located on one multilayer printed circuit board from different sides, the housing cover is made in the form of a truncated pyramid with flattened ribs and faces having an arched configuration, and the base is made Neno ends with a radiatorov.2. The small-sized adaptive antenna array according to claim 1, characterized in that the antenna elements are located on the upper surface of the printed circuit board, and the components related to the digital and analog parts are located on its lower side. The compact adaptive antenna array according to claim 1, characterized in that the vias of all potentially radiating circuits are made without going to the upper side of the board.

Description

Полезная модель относится к области радионавигации, конкретно к помехоустойчивым приемникам сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo, KOMPAS, и может быть использована для повышения помехоустойчивости приема сигналов спутниковых радионавигационных систем на объектах промышленности, транспорта.The utility model relates to the field of radio navigation, specifically to noise-resistant receivers of signals from satellite radio navigation systems GLONASS, GPS, Galileo, KOMPAS, and can be used to increase the noise immunity of receiving signals from satellite radio navigation systems at industrial facilities, transport.

Известна антенная решетка для повышения помехоустойчивости приема сигналов спутниковой радионавигационной системы GPS "IGAS" (см. ION GNSS 18th International Technical Meeting of the Satellite Division, 13-16 September 2005, Long Beach, CA), содержащая корпус, антенные элементы, аналоговая и цифровая части.Known antenna array to improve the noise immunity of receiving signals from the GPS satellite radio navigation system "IGAS" (see ION GNSS 18th International Technical Meeting of the Satellite Division, 13-16 September 2005, Long Beach, CA), comprising a housing, antenna elements, analog and digital parts.

Недостатком данной решетки является вертикальный габарит, обусловленный внутренней структурой, где антенные элементы, аналоговая и цифровая части являются отдельными конструктивными элементами, разнесенными по вертикали. Такое техническое решение приводит к уменьшению надежности вследствие усложнения конструкции прибора с повышенными требованиями к прочности и теплопроводности внутренних деталей с целью обеспечения стойкости к жестким условиям эксплуатации.The disadvantage of this array is the vertical dimension, due to the internal structure, where the antenna elements, analog and digital parts are separate structural elements spaced vertically. This technical solution leads to a decrease in reliability due to the complexity of the design of the device with increased requirements for the strength and thermal conductivity of internal parts in order to ensure resistance to harsh operating conditions.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является известная антенная решетка для повышения помехоустойчивости приема сигналов спутниковой радионавигационной системы GPS "GAJT" (см. доклад конгрессу США от октября 2011 года на тему «Глобальная навигационная система для военных пользователей: текущие планы модернизации и альтернативы» ("The Global Positioning System for Military Users: Current Modernization Plans and Alternatives", Congress of the United States, Congressional budget office) (http://cbo.gov/sites/default/files/cbofiles/attachments/10-28-GPS.pdf), содержащая герметичный корпус, антенных элементы, аналоговые тракты и цифровой блок обработки сигнала.The closest adopted for the prototype is the well-known antenna array for increasing the noise immunity of receiving signals from the GPS radio-navigation satellite system "GAJT" (see the report to the US Congress of October 2011 on the topic "Global Navigation System for Military Users: Current Upgrade Plans and Alternatives" ( "The Global Positioning System for Military Users: Current Modernization Plans and Alternatives", Congress of the United States, Congressional budget office) (http://cbo.gov/sites/default/files/cbofiles/attachments/10-28-GPS .pdf) containing a sealed enclosure, antenna elements, analog paths and a digital unit about signal processing.

Недостатком данной решетки так же является вертикальный габарит, обусловленный внутренней структурой, что приводит к уменьшению надежности и ухудшению технологичности при сборке вследствие усложнения конструкции прибора.The disadvantage of this lattice is also the vertical dimension due to the internal structure, which leads to a decrease in reliability and a decrease in manufacturability during assembly due to the complexity of the design of the device.

Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение надежности, при одновременном улучшении его технологичности создав компактное устройство.The technical result of this utility model is to increase reliability while improving its manufacturability by creating a compact device.

Технический результат полезной модели достигается тем, что в малогабаритной адаптивной антенной решетке, содержащей герметичный корпус, состоящий из металлического основания и радиопрозрачной крышки, в котором размещена плата с электронными компонентами в состав которых входят антенные элементы, аналоговая и цифровая части, разъемы внешних интерфейсов, электронные компоненты размещены на одной многослойной печатной плате с разных сторон, крышка корпуса выполнена в форме усеченной пирамиды с уплощенными ребрами и гранями, имеющими арочную конфигурацию, а основание выполнено с торцами в виде радиаторов. Причем на верхней поверхности печатной платы расположены антенные элементы, а компоненты, относящиеся к цифровой и аналоговой частям размещены на ее нижней стороне. Так же переходные отверстия всех потенциально излучающих цепей выполнены без выхода на верхнюю сторону платы.The technical result of the utility model is achieved by the fact that in a small-sized adaptive antenna array containing a sealed enclosure consisting of a metal base and a radiolucent cover, in which there is a board with electronic components, which include antenna elements, analog and digital parts, connectors of external interfaces, electronic the components are placed on one multilayer printed circuit board from different sides, the housing cover is made in the form of a truncated pyramid with flattened ribs and faces having a intramural configuration, and the base is made with the ends of the radiators. Moreover, antenna elements are located on the upper surface of the printed circuit board, and components related to the digital and analog parts are located on its lower side. Also, vias of all potentially radiating circuits are made without access to the upper side of the board.

Сущность полезной модели поясняется примером конструктивного выполнения малогабаритной адаптивной антенной решетки, где на фиг.1 представлен общий вид устройства и компоновка прибора в разрезе на фиг.2.The essence of the utility model is illustrated by an example of constructive implementation of a small-sized adaptive antenna array, where Fig. 1 shows a general view of the device and the layout of the device in section in Fig. 2.

Малогабаритная адаптивная антенная решетка содержит герметичный корпус (фиг.1), состоящий из металлического основания 1 и радиопрозрачной крышки 2 состыкованных между собой крепежными винтами и образующих внутреннюю полость для установки многослойной печатной платы 3 с электронными компонентами. Специальная щелевая полость 4 между крышкой 2 и основанием 1 корпуса заполнена герметиком. В основу формирования корпуса положен уплощенный параллелепипед, крышка 2 корпуса выполнена в форме усеченной пирамиды с уплощенными ребрами и гранями, имеющими арочную конфигурацию, а основание 1 выполнено с торцами в виде радиаторов 5. По углам основания 1 корпуса выполнены симметрично расположенные многоугольные элементы 6 (ушки) для крепления корпуса на месте эксплуатации, а на передней стороне - разъемы 7 внешних интерфейсов.The small-sized adaptive antenna array contains a sealed enclosure (Fig. 1), consisting of a metal base 1 and a radiolucent cover 2 joined together by fixing screws and forming an internal cavity for installing a multilayer printed circuit board 3 with electronic components. A special slot cavity 4 between the cover 2 and the base 1 of the housing is filled with sealant. The body formation is based on a flattened parallelepiped, the body cover 2 is made in the form of a truncated pyramid with flattened ribs and faces having an arched configuration, and the base 1 is made with ends in the form of radiators 5. Symmetrically located polygonal elements 6 are made at the corners of the body base 1 (ears ) for fixing the case at the place of operation, and on the front side - connectors 7 of the external interfaces.

Электронные компоненты, включающие антенные элементы, аналоговую и цифровую части выполняются на одной общей многослойной печатной плате 3 (Фиг.2), Расположение всех электронных компонентов на плате выполнено следующим образом: на верхней поверхности платы 3 расположены антенные элементы 8, а так же некоторые низкочастотные низкопрофильные элементы, которые не могут привести к ухудшению характеристик антенных элементов 8 и не могут создать мешающее электромагнитное излучение, все остальные компоненты 9, относящиеся к цифровой и аналоговой частям размещены на нижней стороне платы 3. Дополнительной мерой, направленной на исключение паразитных наводок на антенные элементы 8 является выполнение переходных отверстий всех потенциально излучающих цепей глухими, то есть без выхода на верхнюю сторону платы 3.Electronic components, including antenna elements, analog and digital parts are performed on the same common multilayer printed circuit board 3 (Figure 2), the Location of all electronic components on the board is as follows: on the top surface of the board 3 are antenna elements 8, as well as some low-frequency low-profile elements that cannot lead to deterioration of the characteristics of antenna elements 8 and cannot create interfering electromagnetic radiation, all other components 9 related to digital and analogs second parts are arranged on the underside of the board 3. A further measure to the exclusion of parasitic crosstalk at the antenna elements 8 is to perform all vias potentially radiating circuits blind, i.e., without entering the upper side of the board 3.

Малогабаритная адаптивная антенная решетка обеспечивает функционирование аппаратуры GNSS в условиях действия мощных преднамеренных и непреднамеренных помех, подавляя множество динамично меняющихся пространственно-разнесенных помех.The small-sized adaptive antenna array ensures the functioning of GNSS equipment under the influence of powerful intentional and unintentional interference, suppressing many dynamically changing spatially separated interference.

Таким образом, расположение электронных компонентов на одной общей многослойной печатной плате, позволяет уменьшить вертикальный габарит и массу прибора, существенно упростить корпус прибора, уменьшить требования к деталям корпуса при сохранении стойкости прибора к жестким условиям эксплуатации, увеличить надежность прибора благодаря, отсутствию межплатных соединений, упростить сборку прибора.Thus, the arrangement of electronic components on one common multilayer printed circuit board can reduce the vertical dimension and weight of the device, significantly simplify the case of the device, reduce the requirements for the parts of the case while maintaining the resistance of the device to harsh operating conditions, increase the reliability of the device due to the absence of board connections, simplify assembly of the device.

Заявляемая малогабаритная адаптивная антенная решетка может быть неоднократно воспроизведена на современном оборудовании и планируется применить для повышения помехоустойчивости приема сигналов спутниковых радионавигационных систем на объектах промышленности, транспорта, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «промышленная применимость» для полезной модели.The inventive small-sized adaptive antenna array can be repeatedly reproduced on modern equipment and is planned to be used to improve the noise immunity of receiving signals from satellite radio navigation systems at industrial facilities, transport, which allows us to conclude that its criterion of "industrial applicability" for the utility model.

Claims

1. A small adaptive antenna array containing a sealed enclosure consisting of a metal base and a radiolucent cover, in which there is a circuit board with electronic components, which include antenna elements, analog and digital parts, connectors of external interfaces, characterized in that the electronic components are located on one multilayer printed circuit board from different sides, the housing cover is made in the form of a truncated pyramid with flattened ribs and faces having an arched configuration, and the base is made Neno with the ends of the radiators.

2. The small adaptive antenna array according to claim 1, characterized in that the antenna elements are located on the upper surface of the printed circuit board, and the components related to the digital and analog parts are located on its lower side.

3. The small adaptive antenna array according to claim 1, characterized in that the vias of all potentially radiating circuits are made without access to the upper side of the board.