RU147243U1

RU147243U1 - MULTI-PURPOSE AIRCRAFT ANTENNA-FEEDER SYSTEM

Info

Publication number: RU147243U1
Application number: RU2014118988/08U
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Король; Марк Ильич Ривкин; Юрий Тимофеевич Криворучко; Юрий Григорьевич Шатраков; Евгений Семёнович Кузьминых; Евгений Александрович Антохин; Андрей Александрович Анисимов; Валерий Святославович Вощенко; Виктор Иванович Комаров; Маргарита Владимировна Мишенькина; Александр Роальдович Бестугин; Артем Юрьевич Шатраков
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2014-10-27

Abstract

Многоцелевая самолетная антенно-фидерная система, содержащая антенную часть, коммутационно-разделительное устройство, устройство управления, отличающаяся тем, что антенная часть содержит передние антенну диапазона UHF, правую и левую антенны горизонтальной поляризации диапазонов L, S, антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, задние антенну горизонтальной поляризации диапазонов UHF, L, S и антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, пять коммутаторов на два направления, пять частотно-разделительных устройств, управляемый фазовращатель, устройство управления входами соединено с радиооборудованием, в том числе каналом в частотных диапазонах UHF, L, S, каналом с гировертикалью в диапазонах L, S, и каналом с определителем курсового угла радиомаяка в диапазоне UHF, а выходами - с коммутационно-разделительным устройством, всеми коммутаторами и управляемым фазовращателем, первый коммутатор соединен с одной стороны с входом-выходом UHF коммутационно-разделительного устройства, а с другой стороны - с передней и задней антеннами диапазона UHF, причем с задней антенной он соединен через управляемый фазовращатель и четвертое частотно-разделительное устройство, второй и пятый коммутаторы соединен с входом-выходом S, а третий и четвертый коммутаторы - с входом-выходом L коммутационно-разделительного устройства, с другой стороны второй и третий коммутаторы соединены с первым и вторым частотно-разделительными устройствами, которые соединены с передними соответственно правой и левой антеннами горизонтальной поляризации, четвертый и пятый коммутаторы соединены с четвертым и пятым частотно-разделительными устройств�A multipurpose aircraft antenna-feeder system comprising an antenna part, a switching-separation device, a control device, characterized in that the antenna part comprises a front antenna of the UHF band, right and left horizontal polarization antennas of the L, S ranges, vertical polarization antenna of the L, S ranges, rear horizontal polarization antenna of the UHF, L, S ranges and vertical polarization antenna of the L, S ranges, five switches in two directions, five frequency separation devices, phase-controlled Carrier, input control device is connected to radio equipment, including a channel in the UHF, L, S frequency bands, a channel with a gyro-vertical in the L, S bands, and a channel with a beacon angle determinant in the UHF band, and the outputs with a switching and disconnecting device , with all switches and a controlled phase shifter, the first switch is connected on the one hand to the input-output UHF of the switching and separation device, and on the other hand, to the front and rear antennas of the UHF range, and it is connected to the rear antenna through a controlled phase shifter and a fourth frequency separation device, the second and fifth switches are connected to the input-output S, and the third and fourth switches are connected to the input-output L of the switching separation device, on the other hand, the second and third switches are connected to the first and second frequency separation devices that are connected to the front respectively right and left horizontal polarization antennas, the fourth and fifth switches are connected to the fourth and fifth frequency separation devices

Description

Многоцелевая самолетная антенно-фидерная система (АФС) относится к области радиотехники, в частности, к антенной технике, которая обеспечивает требуемый обзор пространства для радиосистем навигации, посадки, управления воздушным движением и др.Multipurpose aircraft antenna-feeder system (AFS) refers to the field of radio engineering, in particular, to antenna technology, which provides the required overview of the space for radio navigation, landing, air traffic control, etc.

Насыщенность современных летательных аппаратов различными видами радиооборудования определяет тенденцию развития самолетных АФС, а именно, создание многоцелевых (многофункциональных) антенных систем, обслуживающих максимально возможное количество различных видов радиооборудования. Примером реализации указанных тенденций являются аналоги предлагаемой самолетной АФСThe saturation of modern aircraft with various types of radio equipment determines the development trend of aircraft AFS, namely, the creation of multi-purpose (multi-functional) antenna systems serving the maximum possible number of different types of radio equipment. An example of the implementation of these trends are analogues of the proposed aircraft AFS

[2]-[5]. Указанные аналоги содержат несколько групп антенн, коммутационно-разделительные устройства, устройство управления (процессор), с помощью которых формируются требуемые для работы радиооборудования диаграммы направленности АФС.[2] - [5]. These analogues contain several groups of antennas, switching and separation devices, a control device (processor), with the help of which the antenna patterns required for the operation of the radio equipment are formed.

Характерным для всех указанных аналогов является дискретный обзор пространства с ограниченными зонами видимости, как в горизонтальной, так и в вертикально-продольной, вертикально-поперечной плоскостях, что для АФС, обслуживающих бортовое радиооборудование навигации, посадки, управления воздушным движением, является существенным недостатком.A characteristic feature of all of these analogues is a discrete survey of space with limited visibility zones, both in horizontal and vertical-longitudinal, vertical-transverse planes, which is a significant drawback for AFSs serving on-board radio equipment for navigation, landing, and air traffic control.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является многоканальная радиолокационная система летательного аппарата [5], в которой с целью повышения пропускной способности и уменьшения времени обслуживания объектов обеспечивается параллельный по пространству и одновременный по времени обзор всего телесного угла зоны обзора. Она содержит группу антенн в виде линзы Люнеберга, коммутационно-разделительные устройства, устройство управления (процессор сигналов), с помощью которых обеспечивается указанный выше обзор пространства.Closest to the proposed solution is the multichannel radar system of the aircraft [5], in which, in order to increase throughput and reduce the servicing time of objects, a parallel in space and simultaneously in time view of the entire solid angle of the viewing area is provided. It contains a group of antennas in the form of a Luneberg lens, switching and separation devices, a control device (signal processor), with the help of which the above overview of space is provided.

Недостатком этой самолетной АФС является наличие интерференционных зон на участках взаимного наложения диаграмм направленности подключаемых одновременно антенн. В этих зонах происходит потеря информации. Другим недостатком, свойственным прототипу, является ограничение зон обзора в вертикально-поперечной плоскости при кренах свыше ±45° из-за смены вектора поляризации принимаемого (передаваемого) радиосигнала.The disadvantage of this aircraft AFS is the presence of interference zones in areas of mutual superposition of radiation patterns of simultaneously connected antennas. Information loss occurs in these areas. Another disadvantage inherent in the prototype is the limitation of the viewing areas in the vertically transverse plane with banks over ± 45 ° due to a change in the polarization vector of the received (transmitted) radio signal.

Задачей предлагаемого технического решения является создание многоцелевой самолетной АФС, обеспечивающей устойчивую работу самолетного радиооборудования UHF частотного диапазона при круговом обзоре пространства в азимутальной плоскости, в том числе в интерференционных зонах и в L, S частотных диапазонах при кренах летательного объекта свыше ±45°. Т.к. в ПНР частотном диапазоне самолетное оборудование имеет один комплект приемо-передатчика, круговой безинтерференционный обзор должен обеспечиваться средствами АФС. В L, S частотных диапазонах самолетное оборудование имеет два комплекта приемопередающих устройств, что позволяет обеспечить круговой безинтерференционный обзор без усложнения АФС. В L, S частотных диапазонах основной сложностью является обеспечение устойчивой работы при предельных эволюциях летательного объекта, особенно при кренах от ±45° до ±90°.The objective of the proposed technical solution is to create a multi-purpose aircraft AFS that ensures the stable operation of UHF aircraft radio equipment in the frequency range with a circular view of the space in the azimuthal plane, including in interference zones and in the L, S frequency ranges with rolls of an aircraft object above ± 45 °. Because in the NDP frequency range, the aircraft equipment has one set of transceiver, a circular, interference-free review should be provided by means of AFS. In the L, S frequency ranges, aircraft equipment has two sets of transceiver devices, which allows for a circular, interference-free view without complicating the AFS. In the L, S frequency ranges, the main difficulty is to ensure stable operation at the extreme evolutions of the aircraft, especially with rolls from ± 45 ° to ± 90 °.

Задача решается с помощью многоцелевой самолетной антенно-фидерной системы, содержащей антенную часть, коммутационно-разделительное устройство, устройство управления, и отличающейся тем, что антенная часть содержит передние антенну диапазона UHF, правую и левую антенны горизонтальной поляризации диапазонов L, S, антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, задние антенну горизонтальной поляризации диапазонов UHF, L, S и антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, пять коммутаторов на два направления, пять частотно-разделительных устройств, управляемый фазовращатель, устройство управления входами соединено с радиооборудованием в частотных диапазонах ЦНР, L, S, гировертикалью в диапазонах L, S, определителем курсового угла радиомаяка в диапазоне UHF, а выходами - с коммутационно-разделительным устройством, всеми коммутаторами и управляемым фазовращателем, первый коммутатор соединен с одной стороны с входом (выходом) UHF коммутационно-разделительного устройства, а с другой стороны - с передней и задней антеннами диапазона UHF, причем с задней антенной он соединен через управляемый фазовращатель и четвертое частотно-разделительное устройство, второй и пятый коммутаторы соединен с входом (выходом) S, а третий и четвертый коммутаторы - с входом (выходом) L коммутационно-разделительного устройства, с другой стороны второй и третий коммутаторы соединены с первым и вторым частотно-разделительными устройствами, которые соединены с передними соответственно правой и левой антеннами горизонтальной поляризации, четвертый и пятый коммутаторы соединены с четвертым и пятым частотно-разделительными устройствами, которые соединены с задними антеннами соответственно горизонтальной и вертикальной поляризации, третье частотно-разделительное устройство соединено с входами (выходами) S и L коммутационно-разделительного устройства и с передней антенной вертикальной поляризации.The problem is solved using a multi-purpose aircraft antenna-feeder system containing an antenna part, a switching-separation device, a control device, and characterized in that the antenna part contains a front antenna of the UHF band, right and left horizontal polarization antennas of the L, S ranges, vertical polarization antenna L, S ranges, rear horizontal polarization antenna of the UHF, L, S ranges and vertical polarization antenna of the L, S ranges, five switches in two directions, five frequency-separation transistors, a controlled phase shifter, an input control device connected to radio equipment in the frequency ranges TsNR, L, S, a vertical gyro in the ranges L, S, a beacon angle determinant in the UHF band, and outputs - with a switching and separation device, all switches and a controlled phase shifter, the first switch is connected on one side to the input (output) of the UHF switching and separation device, and on the other hand, to the front and rear antennas of the UHF band, and it is connected to the rear antenna via the inventive phase shifter and the fourth frequency separation device, the second and fifth switches are connected to the input (output) S, and the third and fourth switches are connected to the input (output) L of the switching separation device, on the other hand, the second and third switches are connected to the first and second frequency separation devices that are connected to the front respectively right and left horizontal polarization antennas, the fourth and fifth switches are connected to the fourth and fifth frequency separation devices, which s are connected to the rear antennas respectively horizontal and vertical polarization, the third frequency-separating device is connected to the inputs (outputs) S and L switching-separating device and the front vertical polarization antenna.

Техническим результатом, который может быть получен при использовании предлагаемой полезной модели является обеспечение устойчивой работы самолетного радиооборудования UHF частотного диапазона при круговом обзоре пространства в азимутальной плоскости, в том числе в интерференционных зонах, и в L, S частотных диапазонах при значительных кренах летательного объекта (в том числе от ±45° до ±90°).The technical result that can be obtained using the proposed utility model is to ensure the stable operation of UHF aircraft radio frequency range with a circular view of the space in the azimuthal plane, including in the interference zones, and in the L, S frequency ranges with significant rolls of the flying object (in including from ± 45 ° to ± 90 °).

Решение поясняется фигурами.The solution is illustrated by figures.

На фиг. 1 приведена структурная схема многоцелевой самолетной антенно-фидерной системы.In FIG. 1 is a structural diagram of a multi-purpose aircraft antenna-feeder system.

На фиг. 2 показана суммарная диаграмма направленности передней и задней антенн горизонтальной поляризации UHF частотного диапазона.In FIG. 2 shows a summary radiation pattern of the front and rear antennas of horizontal polarization of the UHF frequency range.

На фиг. 3 показаны зоны переключения передней и задней антенн горизонтальной поляризации UHF частотного диапазона в зависимости от значения курсового угла радиомаяка.In FIG. Figure 3 shows the switching zones of the front and rear antennas of horizontal polarization of the UHF frequency range depending on the value of the directional angle of the beacon.

Предлагаемая многоцелевая антенно-фидерная система содержит (см. фиг. 1) две группы антенн (2) и (6) для обеспечения обзора передней и задней полусфер пространства соответственно. Группа (2) включает антенну (2.1) частотного диапазона UHF, правую антенну (2.2) горизонтальной поляризации частотных диапазонов L, S, левую антенну (2.3) горизонтальной поляризации частотных диапазонов L, S, антенну (2.4) вертикальной поляризации частотных диапазонов L, S. Группа (6) антенн включает антенну (6.1) горизонтальной поляризации частотных диапазонов UHF, L, S и антенну (6.2) вертикальной поляризации диапазонов L, S. Группа антенн (2) может быть реализована в виде отдельных антенных блоков, размещаемых в носовой части самолета, и имеющих отдельные входы для UHF, L, S частотных диапазонов. Группа антенн (6) может быть реализована в виде самостоятельного комплексного антенного блока, размещенного в хвостовой части самолета, имеющего входы UHF, L, S частотных диапазонов.The proposed multi-purpose antenna-feeder system contains (see Fig. 1) two groups of antennas (2) and (6) to provide an overview of the front and rear hemispheres of space, respectively. Group (2) includes an antenna (2.1) of the UHF frequency band, a right antenna (2.2) of horizontal polarization of the frequency bands L, S, a left antenna (2.3) of horizontal polarization of the frequency bands L, S, an antenna (2.4) of vertical polarization of the frequency bands L, S The group (6) of antennas includes an antenna (6.1) of horizontal polarization of the frequency ranges UHF, L, S and an antenna (6.2) of vertical polarization of the ranges L, S. The group of antennas (2) can be implemented as separate antenna units located in the bow aircraft, and having separate entrances A UHF, L, S frequency bands. The group of antennas (6) can be implemented as an independent integrated antenna unit located in the rear of the aircraft, having inputs of UHF, L, S frequency ranges.

Система содержит также коммутационно-разделительное устройство (7), устройство управления (1), пять коммутаторов на два направления (4), (13), (14), (15), (16), пять частотно-разделительных устройств (3), (9), (10), (11), (12), управляемый дискретный фазовращатель (5).The system also contains a switching separation device (7), a control device (1), five switches in two directions (4), (13), (14), (15), (16), five frequency separation devices (3) , (9), (10), (11), (12), controlled discrete phase shifter (5).

Входы устройства управления (1) соединены с радиооборудованием (8), в том числе каналом (8.1) с оборудованием в частотных диапазонах UHF, L, S, каналом (8.2) с определителем курсового угла радиомаяка в диапазоне UHF, каналом (8.3) - с гировертикалью в диапазонах L, S.The inputs of the control device (1) are connected to the radio equipment (8), including channel (8.1) with equipment in the frequency ranges UHF, L, S, channel (8.2) with the beacon angle determinant in the UHF range, channel (8.3) - with vertical in the ranges L, S.

Устройство управления (1) выходами соединено с коммутационно-разделительным устройством (7), всеми коммутаторами (4), (13), (14), (15), (16), управляемым фазовращателем (5), которые выполнены на основе p-i-n диодов. Положительные управляющие напряжения смещения на этих диодах соответствуют закрытому каналу коммутатора (4), (13), (14), (15) или (16), отрицательные управляющие напряжения смещения - открытому каналу. Для фазовращателя (5) отрицательное управляющее напряжение соответствует фазовому сдвигу 0°, положительное - 180°. Например, могут быть использованы p-i-n диоды МА4 Р606-131.The control device (1) of the outputs is connected to a switching-separation device (7), all switches (4), (13), (14), (15), (16) controlled by a phase shifter (5), which are based on pin diodes . Positive bias control voltages on these diodes correspond to the closed channel of the switch (4), (13), (14), (15) or (16), negative bias control voltages correspond to the open channel. For the phase shifter (5), a negative control voltage corresponds to a phase shift of 0 °, and a positive one corresponds to 180 °. For example, p-i-n diodes MA4 P606-131 can be used.

Коммутаторы направлений соединены с другими элементами системы следующим образом.The direction switches are connected to other elements of the system as follows.

Первый коммутатор (4) соединен фидерными трактами с одной стороны с входом (выходом) UHF коммутационно-разделительного устройства (7), а с другой стороны - с антеннами (2.1) и (6.1) диапазона UHF, причем с антенной задней полусферы (6.1) он соединен через управляемый фазовращатель (5) и четвертое частотно-разделительное устройство (11).The first switch (4) is connected by feeder paths on the one hand to the input (output) UHF of the switching and separation device (7), and on the other hand, with antennas (2.1) and (6.1) of the UHF range, and with the antenna of the rear hemisphere (6.1) it is connected through a controlled phase shifter (5) and a fourth frequency separation device (11).

Второй коммутатор (13) соединен с входом (выходом) S, а третий коммутатор - с входом (выходом) L коммутационно-разделительного устройства (7). С другой стороны второй и третий коммутаторы (13) и (14) соединены с первым и вторым частотно-разделительными устройствами (3) и (9). Первое частотно-разделительное устройство (3) соединено с передней правой антенной горизонтальной поляризации (2.2), второе частотно-разделительное устройство (9) соединено с передней левой антенной горизонтальной поляризации (2.3).The second switch (13) is connected to the input (output) S, and the third switch is connected to the input (output) L of the switching-separation device (7). On the other hand, the second and third switches (13) and (14) are connected to the first and second frequency separation devices (3) and (9). The first frequency separation device (3) is connected to the front right horizontal polarization antenna (2.2), the second frequency separation device (9) is connected to the front left horizontal polarization antenna (2.3).

Четвертый коммутатор (15) соединен с входом (выходом) L, а пятый коммутатор - с входом (выходом) S коммутационно-разделительного устройства (7). С другой стороны четвертый и пятый коммутаторы (15) и (16) соединены с четвертым и пятым частотно-разделительное устройствами (11) и (12). Четвертое частотно-разделительное устройство (11) соединено с задней антенной горизонтальной поляризации (6.1), пятое частотно-разделительное устройство (12) соединено с задней антенной вертикальной поляризации (6.2).The fourth switch (15) is connected to the input (output) L, and the fifth switch is connected to the input (output) S of the switching and separation device (7). On the other hand, the fourth and fifth switches (15) and (16) are connected to the fourth and fifth frequency separation devices (11) and (12). The fourth frequency separation device (11) is connected to the rear horizontal polarization antenna (6.1), the fifth frequency separation device (12) is connected to the rear vertical polarization antenna (6.2).

Третье частотно-разделительное устройство (10) соединено с входами (выходами) S и L коммутационно-разделительного устройства (7) и с передней антенной (2.4) вертикальной поляризации диапазонов S и L.The third frequency separation device (10) is connected to the inputs (outputs) S and L of the switching separation device (7) and to the front antenna (2.4) of vertical polarization of ranges S and L.

Входящие в состав предлагаемой АФС коммутационно - разделительные устройства (3), (9), (10), (11), (12) и фазовращатель (5) выполнены с использованием микрополосковой технологии по традиционным схемным решениям [6]. Антенны в составе групп (2) и (6) выполнены широкополосными с учетом обеспечения работы обслуживаемого радиооборудования в указанных частотных диапазонах UHF, L, S.The switching and separation devices (3), (9), (10), (11), (12) and the phase shifter (5) included in the proposed AFS are made using microstrip technology using traditional circuit solutions [6]. Antennas in groups (2) and (6) are made broadband, taking into account the operation of the serviced radio equipment in the indicated frequency ranges UHF, L, S.

Коммутаторы на два направления (4), (13), (14), (15), (16),, частотно-разделительные устройства (3), (9), (10), (11), (12) и управляемый дискретный фазовращатель (5) могут быть объединены конструктивно в два самостоятельных блока коммутационно-разделительных устройств, которые используются соответственно для подключения радиооборудования к группам антенн (2) и (6).Two-way switches (4), (13), (14), (15), (16) ,, frequency separation devices (3), (9), (10), (11), (12) and controlled discrete phase shifter (5) can be structurally combined into two independent blocks of switching and separation devices, which are used respectively to connect radio equipment to antenna groups (2) and (6).

Предлагаемая антенно-фидерная система работает следующим образом.The proposed antenna-feeder system operates as follows.

Независимую работу бортового радиооборудования (8) в UHF, L, S частотных диапазонах на две группы антенн (2) и (6) обеспечивает коммутационно-разделительное устройство (7), которое содержит коммутационные устройства, в частности, p-i-n-диодные переключатели, частотно-разделительные устройства, сумматоры (делители). Алгоритм подключения радиооборудования указанных частотных диапазонов к рабочим антеннам из групп антенн (2,6) задается с помощью устройства управления (1). Устройство управления (1) по управляющим сигналам обслуживаемого радиооборудования (8) формирует управляющие напряжения смещения и выдает их в заданной комбинации на переключающие p-i-n диоды коммутационных устройств, входящих в состав коммутационно-разделительного устройства (7) и первого (4), второго (13), третьего (14), четвертого (15), пятого (16) коммутаторов на два направления и управляемого дискретного фазовращателя (5).The independent operation of the on-board radio equipment (8) in the UHF, L, S frequency ranges for two groups of antennas (2) and (6) is provided by a switching and separation device (7), which contains switching devices, in particular, pin-diode switches, frequency separation devices, adders (dividers). The algorithm for connecting the radio equipment of the indicated frequency ranges to the working antennas from the antenna groups (2.6) is set using the control device (1). The control device (1) from the control signals of the serviced radio equipment (8) generates bias control voltages and issues them in a predetermined combination to the switching pin diodes of the switching devices that are part of the switching and separation device (7) and the first (4), second (13) , third (14), fourth (15), fifth (16) two-way switches and a controlled discrete phase shifter (5).

Режим кругового обзора пространства в UHF диапазоне обеспечивается выдачей комбинации управляющих сигналов из радиооборудования (8) UHF диапазона по каналу (8.1) в устройство управления (1). Устройство управления (1) по этим сигналам формирует и выдает управляющие напряжения на первый коммутатор (4), включенный в тракт UHF диапазона. В результате к радиооборудованию (8) UHF диапазона подключается либо антенна (2.1) горизонтальной поляризации UHF частотного диапазона из группы антенн (2) для обзора передней полусферы пространства, либо через управляемый дискретный фазовращатель (5) и четвертое частотно-разделительное устройство (11) - антенна (6.1) горизонтальной поляризации UHF, L, S частотных диапазонов из группы антенн (6), либо подключаются одновременно обе антенны (2.1) и (6.1). Суммарная диаграмма направленности этих антенн приведена на фигуре 2.The mode of circular viewing of space in the UHF range is provided by issuing a combination of control signals from the radio equipment (8) of the UHF range via channel (8.1) to the control device (1). Based on these signals, the control device (1) generates and issues control voltages to the first switch (4) included in the UHF band path. As a result, either an antenna (2.1) of horizontal polarization of the UHF frequency range from the group of antennas (2) for viewing the front hemisphere of space is connected to the radio equipment (8) of the UHF band, or through a controlled discrete phase shifter (5) and the fourth frequency separation device (11) - antenna (6.1) of horizontal polarization of UHF, L, S frequency bands from the group of antennas (6), or both antennas (2.1) and (6.1) are connected simultaneously. The total radiation pattern of these antennas is shown in figure 2.

Для исключения потери информации на участках интерференционных зон с помощью дискретного фазовращателя (5) по управляющим сигналам устройства (1) в соответствии с сигналами, задаваемыми UHF радиооборудованием (8), фазовращателем (5) осуществляется изменение фазы радиосигнала в тракте антенны (6.1) обзора задней полусферы пространства на 180°. Это позволяет с требуемой частотой изменять положение углов нулевого провала в интерференционной зоне диаграммы направленности и тем самым исключить пропадание информации.To prevent information loss in the areas of interference zones using a discrete phase shifter (5) according to the control signals of the device (1) in accordance with the signals set by UHF radio equipment (8), a phase shifter (5) changes the phase of the radio signal in the antenna path (6.1) of the rear view hemispheres of space at 180 °. This allows you to change the position of the angles of the zero dip in the interference zone of the radiation pattern with the required frequency and thereby eliminate the loss of information.

В тех случаях, когда в бортовом оборудовании UHF диапазона имеется информация о курсовом угле (КУР) наземного радиомаяка, с которым ведется работа, интерференционные зоны могут быть исключены с помощью поочередного включения передней антенны (2.1) горизонтальной поляризации UHF диапазона из группы антенн (2) или задней антенны (6.1) горизонтальной поляризации из группы антенн (6). Переключение осуществляется первым коммутатором (4) по сигналу КУР, задаваемому бортовом радиооборудованием (8) UHF диапазона по каналу (8.2) и преобразованному устройством управления (1). При изменении КУР по часовой стрелке изменение кода зоны обзора производится при значениях КУР, обозначенных на фигуре 3 литерой «А». При изменении КУР против часовой стрелки изменение кода зоны обзора производится при значениях КУР, обозначенных литерой «Б». Сформированные в бортовом радиооборудовании (8) UHF частотного диапазона сигналы (коды) переключения передаются в устройство управления (1), которое в свою очередь формирует и выдает управляющие напряжения смещения на переключающие p-i-n диоды коммутационно-разделительного устройства (7), первого коммутатора (4) и управляемого дискретного фазовращателя (5).In cases where the UHF range onboard equipment contains information about the heading angle (CSD) of the ground beacon that is being operated on, interference zones can be excluded by turning on the front antenna (2.1) of horizontal polarization of the UHF band from the group of antennas (2) or a rear antenna (6.1) of horizontal polarization from a group of antennas (6). Switching is carried out by the first switch (4) according to the CSD signal set by the on-board radio equipment (8) of the UHF band over the channel (8.2) and converted by the control device (1). When you change the CSD clockwise, the change in the code of the field of view is made at the values of the CSD indicated in figure 3 by the letter "A". When changing the CSD counterclockwise, the change in the code of the viewing area is made at the values of the CSD indicated by the letter "B". The switching signals (codes) generated in the on-board radio equipment (8) of the UHF frequency range are transmitted to the control device (1), which in turn generates and issues bias control voltages to the switching pin diodes of the switching and separation device (7), the first switch (4) and controlled discrete phase shifter (5).

При горизонтальном полете самолета и при кренах до ±45° предлагаемая многоцелевая АФС обеспечивает работу радиооборудования L, S частотных диапазонов с антеннами (2.4) и (6.2) вертикальной поляризации. Связь между радиооборудованием (8) и антенной (2.4) и осуществляется в этих условиях через третье частотно-разделительное устройство (10), коммутационно-разделительное устройство (7), устройство управления (1), а между радиооборудованием (8) и антенной (6.2) - через пятое частотно-разделительное устройство (12), четвертый (15) и пятый (16) коммутаторы коммутационно-разделительное устройство (7), устройством управления (1).With a horizontal flight of the aircraft and with rolls of up to ± 45 °, the proposed multi-purpose AFS ensures the operation of radio equipment of L, S frequency bands with antennas (2.4) and (6.2) of vertical polarization. The connection between the radio equipment (8) and the antenna (2.4) is carried out under these conditions through the third frequency separation device (10), the switching separation device (7), the control device (1), and between the radio equipment (8) and the antenna (6.2) ) - through the fifth frequency separation device (12), fourth (15) and fifth (16) switches, switching separation device (7), control device (1).

При кренах самолета свыше ±45° до ±90° из-за смены вектора поляризации упомянутых выше рабочих антенн относительно вектора поляризации рабочего радиосигнала, возникает необходимость смены вектора поляризации рабочих антенн. В предлагаемой АФС это реализовано следующим образом. Устройство управления (1) по сигналу гировертикали, поступающему по каналу (8.3) от обслуживающего АФС радиооборудования (8) L, S частотного диапазона при кренах самолета свыше ±45° до ±90°, подключает радиоборудование (8) L, S частотных диапазонов через коммутационно-разделительное устройство (7), третий (14) и второй (13) коммутаторы, через первое (3) и второе (9) частотно-разделительные устройства к передним правой и левой антеннам (2.2) и (2.3) горизонтальной поляризации из группы антенн (2), а через коммутационно-разделительное устройство (7), четвертый (15) и пятого (16) коммутаторы и далее через четвертое частотно-разделительное устройство (11) к антенне (6.1) горизонтальной поляризации UHF, L, S частотных диапазонов из группы антенн (б).When the roll of the aircraft is more than ± 45 ° to ± 90 ° due to a change in the polarization vector of the above working antennas relative to the polarization vector of the working radio signal, it becomes necessary to change the polarization vector of the working antennas. In the proposed AFS, this is implemented as follows. The control device (1), using the gyro-vertical signal coming through channel (8.3) from the AFS-serving radio equipment (8) L, S in the frequency range for aircraft rolls above ± 45 ° to ± 90 °, connects the radio equipment (8) L, S in the frequency ranges through switching and separation device (7), third (14) and second (13) switches, through the first (3) and second (9) frequency separation devices to the front right and left antennas (2.2) and (2.3) of horizontal polarization from the group antennas (2), and through the switching and separation device (7), the fourth (15) and fifth (16) switches and then through the fourth frequency separation device (11) to the antenna (6.1) of horizontal polarization UHF, L, S of the frequency ranges from the group of antennas (b).

Создан экспериментально-опытный образец предлагаемой АФС, прошедший лабораторные испытания. Полученные при летных проверках результаты подтверждают правильность выбранного пути решения задачи - обеспечение устойчивой работы бортового радиооборудования при круговом обзоре пространства с учетом интерференционных зон и эволюциях самолета (кренах до ±90).An experimental prototype of the proposed APS was created, which passed laboratory tests. The results obtained during flight tests confirm the correctness of the chosen way to solve the problem - ensuring the stable operation of on-board radio equipment with a circular view of the space, taking into account interference zones and aircraft evolution (rolls up to ± 90).

Проведенные лабораторные испытания и конструктивная реализация подтверждают возможность промышленной реализации предлагаемой АФС.Laboratory tests and constructive implementation confirm the possibility of industrial implementation of the proposed APS.

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

[1] Методы проектирования слабонаправленных антенн, Приложение к журналу «Физика волновых процессов и радиотехнические системы». Самарское книжное издательство, сентябрь 2006 г., стр 188-189.[1] Design methods for weakly directional antennas, Appendix to the journal "Physics of Wave Processes and Radio Engineering Systems". Samara Book Publishing House, September 2006, pp. 188-189.

[2] Патент Великобритании №2303508 кл. G01S 13/94, заявл. 19.02.97.[2] UK patent No. 2,303,508 cl. G01S 13/94, claimed 02/19/97.

[3] Патент РФ №2355078, кл. H01Q 1/26, заявл. 13.08.07., 10.01-24А159П.[3] RF patent No. 2355078, cl. H01Q 1/26, declared 08/13/07., 10.01-24A159P.

[4] Патент США 37012569, кл. H01Q 1/38, заявл. 18.12.01.[4] US Pat. No. 3,7012569, cl. H01Q 1/38, declared 12/18/01.

[5] Патент РФ №2316021, G01S 13/48, заявл. 01.12.05 г.[5] RF Patent No. 2316021, G01S 13/48, claimed. 12/01/05

[6] Микроэлектронные устройства СВЧ, под редакцией проф. Г.И. Веселова, Москва «Высшая школа», 1988 г.[6] Microelectronic microwave devices, edited by prof. G.I. Veselova, Moscow Higher School, 1988

Claims

A multipurpose aircraft antenna-feeder system comprising an antenna part, a switching-separation device, a control device, characterized in that the antenna part comprises a front antenna of the UHF band, right and left horizontal polarization antennas of the L, S ranges, vertical polarization antenna of the L, S ranges, rear horizontal polarization antenna of the UHF, L, S ranges and vertical polarization antenna of the L, S ranges, five switches in two directions, five frequency separation devices, phase-controlled Carrier, input control device is connected to radio equipment, including a channel in the UHF, L, S frequency bands, a channel with a gyro-vertical in the L, S bands, and a channel with a beacon angle determinant in the UHF band, and the outputs with a switching and disconnecting device , with all switches and a controlled phase shifter, the first switch is connected on the one hand to the input-output UHF of the switching and separation device, and on the other hand, to the front and rear antennas of the UHF range, and it is connected to the rear antenna through a controlled phase shifter and a fourth frequency separation device, the second and fifth switches are connected to the input-output S, and the third and fourth switches are connected to the input-output L of the switching separation device, on the other hand, the second and third switches are connected to the first and second frequency separation devices that are connected to the front respectively right and left horizontal polarization antennas, the fourth and fifth switches are connected to the fourth and fifth frequency separation devices E, wherein the fifth frequency-separating device is connected to the rear vertical polarization antenna, the third frequency-separating device is connected to the inputs-outputs S and L switching-separating device and the front vertical polarization antenna.