RU156300U1

RU156300U1 - PHASE ANTENNA ARRANGEMENT ELEMENT

Info

Publication number: RU156300U1
Application number: RU2015123968/28U
Authority: RU
Inventors: Валерий Львович Колесников; Евгений Васильевич Манаенков; Александр Сергеевич Евтюхин; Сергей Петрович Пуляев; Николай Николаевич Селиверстов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЗАВОД РУСНИТ"
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2015-11-10

Abstract

1. Элемент фазированной антенной решетки, содержащий размещенный в корпусе волноводный ферритовый фазовращатель с магнитной памятью, выполненный с излучателями на ферритовом стержне с частичной металлизацией, на металлизированном участке которого расположена обмотка управления и два магнитопровода, и закрепленную на корпусе печатную плату, отличающийся тем, что ферритовый стержень представляет собой тело вращения, корпус выполнен с частью полого цилиндра в форме сектора для соединения с печатной платой и снабжен торцевыми фиксирующими втулками с круглым отверстием под установку ферритового стержня, причем печатная плата соединена тыльной поверхностью с корпусом по кромкам среза, образующим часть полого цилиндра в форме сектора.2. Элемент ФАР по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде части полого цилиндра в форме сектора с углом 280-290°.3. Элемент ФАР по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен из тонкостенного пружинного материала.4. Элемент ФАР по п. 1, отличающийся тем, что печатная плата в поперечном сечении выполнена не выступающей за габариты корпуса, и ее высота равна высоте корпуса.5. Элемент ФАР по п. 1, отличающийся тем, что печатная плата выполнена с возможностью расположения элементов управления обмоткой намагничивания.6. Элемент ФАР по п. 1, отличающийся тем, что ферритовый стержень выполнен с круглым поперечным сечением, излучатели выполнены за одно целое с ферритовым стержнем в виде симметричных не металлизированных ступенчатых переходов на его концах.7. Элемент ФАР по п. 1, отличающийся тем, что корпус на концах снабжен площадками, выполненными за одно целое с частью полого цилиндра в ф�1. An element of a phased antenna array containing a waveguide ferrite phase shifter with magnetic memory located in the housing, made with emitters on a ferrite rod with partial metallization, on the metallized portion of which there is a control winding and two magnetic cores, and a printed circuit board mounted on the housing, characterized in that the ferrite rod is a body of revolution, the housing is made with a part of a hollow cylinder in the form of a sector for connection with a printed circuit board and is equipped with end fixing E sleeves with a circular opening for the installation of a ferrite core, wherein the circuit board is connected to the rear surface of the housing at the cut edges forming part of a hollow cylinder in shape sektora.2. The PAR element according to claim 1, characterized in that the housing is made in the form of a part of a hollow cylinder in the form of a sector with an angle of 280-290 °. 3. The PAR element according to claim 1, characterized in that the housing is made of thin-walled spring material. The PAR element according to claim 1, characterized in that the printed circuit board in cross section is not protruding beyond the dimensions of the housing, and its height is equal to the height of the housing. The PAR element according to claim 1, characterized in that the printed circuit board is arranged to arrange the controls of the magnetizing winding. 6. The PAR element according to claim 1, characterized in that the ferrite rod is made with a circular cross-section, the emitters are made integrally with the ferrite rod in the form of symmetrical non-metallized step transitions at its ends. The PAR element according to claim 1, characterized in that the housing at the ends is equipped with platforms made in one piece with a part of the hollow cylinder in

Description

Полезная модель относится к технике сверхвысокой частоты (СВЧ) и предназначена для использования в фазированной антенной решетке (ФАР) проходного типа с круговой поляризацией К-диапазона в качестве управляющего элемента.The utility model relates to the technique of ultra-high frequency (microwave) and is intended for use in a phased array antenna (PAR) of the loop-through type with circular polarization of the K-band as a control element.

Известен элемент проходной фазированной антенной решетки (ФАР), содержащий приемный и апертурный диэлектрические излучатели (ДИ), корпус в виде тонкостенной гильзы и волноводный ферритовый фазовращатель (ФВ) фарадеевского типа, состоящий из ферритового стержня (ФС) в виде N-гранной призмы (N≥4), размещенного вместе с обмоткой его продольного намагничивания внутри магнитопровода в виде N П-образных ферритовых скоб, расположенных по одной на каждой грани ФС, причем волновод элемента ФАР включает волновод, образованный пленкой токопроводящего покрытия боковой поверхности ФС, волноводы излучателей, согласующие и соединительные волноводы, между торцами ФС и торцами ДИ размещены диэлектрические вставки в виде шайб, ферритовый блок закреплен в корпусе диэлектрическими шайбами, внешняя поверхность которых, как и полочек ферритовых скоб, выполнена по форме внутренней поверхности корпуса, диэлектрический излучатель имеет форму круглого стержня, на конце которого установлен согласующий трансформатор (патент RU №2451931, МПК H01Q 21/00, H01P 1/19, публ. 20.09.2012 г.).A known element of the passage phased antenna array (PAR) containing receiving and aperture dielectric emitters (DI), a case in the form of a thin-walled sleeve and a Faraday-type waveguide ferrite phase shifter (PV), consisting of a ferrite rod (FS) in the form of an N-facet prism (N ≥4), placed together with its longitudinal magnetization winding inside the magnetic circuit in the form of N U-shaped ferrite staples, one on each face of the FS, and the waveguide of the PAR element includes a waveguide formed by a conductive film Dielectric inserts in the form of washers are placed between the ends of the FS and the ends of the MDI, the ferrite block is fixed in the housing with dielectric washers, the outer surface of which, like the shelves of ferrite staples, is made in the form of the inner surface case, the dielectric emitter has the shape of a round rod, at the end of which a matching transformer is installed (patent RU No. 2451931, IPC H01Q 21/00, H01P 1/19, publ. September 20, 2012).

Недостатком данной конструкции является наличие достаточно большого количества деталей элемента ФАР (в зависимости от количества граней на стенке), а также соединение обмотки продольного намагничивания со схемой коммутации ФАР гибкими или жесткими проводниками, что является дополнительной монтажной операцией, а, учитывая большое количество элементов ФАР, это достаточно большая трудоемкость сборочных работ.The disadvantage of this design is the presence of a sufficiently large number of parts of the headlamp element (depending on the number of faces on the wall), as well as the connection of the longitudinal magnetization coil with the headlamp switching circuit with flexible or rigid conductors, which is an additional mounting operation, and, given the large number of headlamp elements, this is a rather large laboriousness of assembly work.

Известен апертурный фазовращатель в ФАР проходного типа, содержащий соосно расположенные ферритовый стержень с металлизацией боковой поверхности на всем протяжении, катушку с обмоткой управления на каркасе, два магнитопровода П-образной формы, симметрично расположенных по обе стороны от обмотки управления, ступенчатые согласователи, фланцы для стыковки устройства с подводящим и отводящим волноводными трактами, причем в качестве несущего узла конструкции устройства служит каркас катушки из пластмассы, к которому крепятся при помощи клея фланцы и все остальные детали (патент на полезную модель RU №39227, МПК H01P 1/19, публ. 20.07.2004 г.).A known aperture phase shifter in a headlamp of a passage type, containing coaxially located ferrite rod with metallization of the side surface throughout, a coil with a control winding on the frame, two U-shaped magnetic circuits symmetrically located on both sides of the control winding, step coordinators, flanges for docking devices with inlet and outlet waveguide paths, moreover, the frame of the coil made of plastic, to which are attached using Leu flanges and all other details (utility model patent RU №39227, IPC H01P 1/19, publ. 20.07.2004 city).

Поперечные габариты изделия составляют максимальный диаметр 6,3 мм, общая длина изделия составляет 43 мм. Недостатком данной конструкции является большое количество деталей (не менее десяти деталей) и достаточно большие массогабаритные характеристики.The transverse dimensions of the product are a maximum diameter of 6.3 mm, the total length of the product is 43 mm. The disadvantage of this design is the large number of parts (at least ten parts) and sufficiently large mass and size characteristics.

Известен элемент фазированной антенной решетки (ФАР) проходного типа, содержащий входной и выходной диэлектрические излучатели и волноводный ферритовый фазовращатель фарадеевского типа, состоящий из обмотки намагничивания, расположенной внутри магнитопровода, и установленного внутри нее ферритового стержня в виде правильной N-гранной призмы с числом граней N≥4, магнитопровод выполнен в виде П-образных скоб, расположенных по одной на каждой гране ферритового стержня, волновод элемента ФАР образован токопроводящим покрытием боковой поверхности ферритового стержня, и имеет также два волновода излучателей, два согласующих волновода, диаметр которых больше или равен диаметру окружности, описанной вокруг поперечного сечения ферритового стержня, и два короткозамыкателя с отверстиями вдоль оси, причем каждая согласующая диэлектрическая вставка выполнена в виде последовательного соосного соединения шайбы и стержня, установленных вдоль оси внутри отверстия в цилиндрическом хвостовике диэлектрического излучателя, а элемент ФАР помещен внутрь корпуса в виде металлической цилиндрической гильзы, соединенной с волноводами излучателей клеевым соединением, а на наружной поверхности корпуса расположена печатная плата, к контактам которой присоединены провода обмотки намагничивания, выведенные через пазы в корпусе (патент RU №2325741, МПК H01Q 21/00, H01P 1/19, публ. 27.05.2008 г.).A known element of a phased array antenna (PAR) of a passage type, comprising input and output dielectric emitters and a Faraday type waveguide ferrite phase shifter, consisting of a magnetizing winding located inside the magnetic circuit, and a ferrite rod installed inside it in the form of a regular N-faced prism with the number of faces N ≥4, the magnetic circuit is made in the form of U-shaped brackets, one on each face of the ferrite core, the waveguide of the PAR element is formed by a side-conducting conductive coating surface of the ferrite rod, and also has two waveguides of radiators, two matching waveguides, the diameter of which is greater than or equal to the diameter of the circle described around the cross section of the ferrite rod, and two short circuits with holes along the axis, each matching dielectric insert made in the form of a serial coaxial washer connection and a rod installed along the axis inside the hole in the cylindrical shank of the dielectric emitter, and the PAR element is placed inside the body in the form of a metal th cylindrical sleeve connected to the emitter waveguides with an adhesive connection, and on the outer surface of the housing there is a printed circuit board, to the contacts of which are connected the wires of the magnetizing winding, brought out through the grooves in the housing (RU patent No. 2325741, IPC H01Q 21/00, H01P 1/19, publ. May 27, 2008).

Известный элемент фазированной решетки имеет цилиндрический корпус с закрепленной на его боковой поверхности печатной платой для присоединения провода обмотки намагничивания и достаточно сложную конструкцию, состоящую из многих деталей (не менее пятнадцати деталей). Так как шаг антенной решетки K-диапазона достаточно мал (единицы миллиметров), то расстояние между элементами в данной конструкции достаточно только для распайки (на печатной плате) проводников от системы управления лучом.The known element of the phased array has a cylindrical body with a printed circuit board fixed to its side surface for connecting the magnetizing winding wire and a rather complicated structure consisting of many parts (at least fifteen parts). Since the step of the K-band antenna array is sufficiently small (units of millimeters), the distance between the elements in this design is sufficient only for desoldering (on the printed circuit board) of the conductors from the beam control system.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является элемент ФАР в составе модуля проходной фазированной антенной решетки, пропускающий электромагнитные волны, поляризованные по кругу, и содержащий приемный и апертурный диэлектрические излучатели (ДИ), волноводный ферритовый фазовращатель (ФВ) фарадеевского типа и корпус в виде тонкостенной гильзы, причем ФВ состоит из ферритового стержня (ФС) в виде N-гранной призмы (N≥4), размещенного вместе с обмоткой его продольного намагничивания внутри магнитопровода в виде П-образных ферритовых скоб, расположенных по одной на каждой грани ФС, каждый ДИ имеет цилиндрическую часть внутри и вне волновода излучателя, коническую часть и на конце цилиндрический согласующий трансформатор, причем выводы обмотки намагничивания соединены с контактными площадками печатной платы элемента ФАР (патент RU №2461930, МПК H01Q 21/00, публ. 20.09.2012 г. - прототип).Closest to the claimed utility model is a PAR element as part of a module of a phased array antenna that transmits electromagnetic waves polarized in a circle and contains receiving and aperture dielectric emitters (DI), a Faraday-type waveguide ferrite phase shifter (PV) and a case in the form of a thin-walled sleeve moreover, the PV consists of a ferrite rod (FS) in the form of an N-facet prism (N≥4), placed together with the longitudinal magnetization winding inside the magnetic circuit in the form of U-shaped ferrite brackets located one on each face of the FS, each MDI has a cylindrical part inside and outside the emitter waveguide, a conical part and a cylindrical matching transformer at the end, and the conclusions of the magnetizing winding are connected to the contact pads of the printed circuit board of the PAR element (patent RU No. 2461930, IPC H01Q 21/00, published on 09/20/2012 - prototype).

Известный элемент ФАР сложен в изготовлении, не обладает компактностью, не позволяет разместить на печатной плате элементы управления обмоткой намагничивания.The well-known PAR element is difficult to manufacture, does not have compactness, and does not allow placing magnetization coil controls on a printed circuit board.

Общим недостатком приведенных выше конструкций является передача сигналов управления на обмотку намагничивания фазовращателя гибкими изолированными проводниками или печатными проводниками. Из-за большого количества элементов в ФАР длины проводников, соединяющие управляющие ключи с обмотками намагничивания, отличаются в разы в зависимости от расположения элемента в ФАР. Так как омическое сопротивление проводников сравнимо с сопротивлением обмотки намагничивания фазовращателя, то амплитуды сигналов управления, подаваемые на конкретные элементы ФАР, будут иметь разные значения. Разница в амплитудах управляющих сигналов, поступающих на установленные в различных местах ФАР управляющие элементы, приводит к отличию их фазовых характеристик от требуемых, что в целом приводит к ухудшению характеристик ФАР.A common drawback of the above designs is the transmission of control signals to the magnetization winding of the phase shifter by flexible insulated conductors or printed conductors. Due to the large number of elements in the PAR, the lengths of the conductors connecting the control keys to the magnetizing windings differ significantly depending on the location of the element in the PAR. Since the ohmic resistance of the conductors is comparable with the resistance of the magnetization winding of the phase shifter, the amplitudes of the control signals supplied to specific elements of the PAR will have different values. The difference in the amplitudes of the control signals supplied to the control elements installed in various places of the PAR means that their phase characteristics differ from those required, which generally leads to a deterioration in the characteristics of the PAR.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение недостатков, присущих известным элементам ФАР: обеспечение максимальной компактности, упрощение конструкции и как следствие повышение ее серийнопригодности, а также возможностью расположения элементов управления работой фазовращателя на печатной плате, входящей в состав элемента ФАР для его установки на объединительную печатную плату.The objective of the proposed utility model is to eliminate the disadvantages inherent in the known PAR elements: ensuring maximum compactness, simplifying the design and, as a result, increasing its serial suitability, as well as the possibility of arranging the phase shifter operation controls on the printed circuit board that is part of the PAR element for mounting it on the backplane .

Технический результат предлагаемого элемента ФАР заключается в обеспечении компактности и симметричности его конструкции без увеличения его поперечных размеров при уменьшении разброса фазовых характеристик и повышении их стабильности.The technical result of the proposed PAR element is to ensure compactness and symmetry of its structure without increasing its transverse dimensions while reducing the spread of phase characteristics and increasing their stability.

Сущность полезной модели в том, что элемент фазированной антенной решетки (ФАР) содержит печатную плату с элементами управления обмоткой 2 управления (намагничивания) фазовращателя, не выходящую за пределы корпуса в горизонтальном направлении (равную высоте корпуса) для повышения устойчивости положения элемента ФАР на объединительной плате.The essence of the utility model is that the phased array element (PAR) contains a printed circuit board with controls for the control (magnetization) coil 2 of the phase shifter that does not extend horizontally (equal to the height of the housing) to increase the stability of the position of the PAR element on the backplane .

Технический результат достигается тем, что в элементе фазированной антенной решетки, содержащем размещенный в корпусе волноводный ферритовый фазовращатель с магнитной памятью, выполненный с излучателями на ферритовом стержне с частичной металлизацией, на металлизированном участке которого расположена обмотка управления и два магнитопровода, и закрепленную на корпусе печатную плату, ферритовый стержень представляет собой тело вращения, корпус выполнен с частью полого цилиндра в форме сектора для соединения с печатной платой и снабжен торцевыми фиксирующими втулками с круглым отверстием под установку ферритового стержня, причем печатная плата соединена тыльной поверхностью с корпусом по кромкам среза, образующим часть полого цилиндра в форме сектора.The technical result is achieved by the fact that in the phased array element containing a waveguide ferrite phase shifter with magnetic memory located in the housing, made with emitters on a ferrite rod with partial metallization, on the metallized portion of which there is a control winding and two magnetic cores, and a printed circuit board mounted on the housing , the ferrite rod is a body of revolution, the housing is made with a part of a hollow cylinder in the form of a sector for connection with a printed circuit board and n end retaining sleeves having a circular opening for the installation of a ferrite core, wherein the circuit board is connected to the rear surface of the housing at the cut edges forming part of a hollow cylinder sector-shaped.

Предпочтительно корпус выполнить в виде части полого цилиндра в форме сектора с углом 280-290 градусов.Preferably, the housing is made in the form of a part of a hollow cylinder in the form of a sector with an angle of 280-290 degrees.

Целесообразно корпус выполнить из тонкостенного пружинного материала.It is advisable to make the housing of a thin-walled spring material.

Предпочтительно печатную плату в поперечном сечении выполнить не выступающей за габариты корпуса.Preferably, the printed circuit board in cross section is not protruding beyond the dimensions of the housing.

Печатную плату целесообразно выполнить с возможностью расположения элементов управления обмоткой намагничивания.The printed circuit board is expediently made with the possibility of arranging the controls of the magnetizing coil.

Ферритовый стержень предпочтительно выполнить с круглым поперечным сечением, излучатели выполнены за одно целое с ферритовым стержнем в виде симметричных не металлизированных ступенчатых переходов на его концах.The ferrite rod is preferably made with a circular cross section, the emitters are made integrally with the ferrite rod in the form of symmetrical non-metallized step transitions at its ends.

Целесообразно иметь на концах корпуса площадки, выполненные за одно целое с частью полого цилиндра в форме сектора, для образования разрезных кольцевых фиксаторов.It is advisable to have at the ends of the body of the platform, made in one piece with a part of the hollow cylinder in the form of a sector, for the formation of split ring retainers.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the declared one, and, therefore, the claimed utility model meets the criterion of "novelty."

На фиг. 1 изображен элемент фазированной антенной решетки.In FIG. 1 shows an element of a phased array antenna.

На фиг. 2 представлен ферритовый стержень с частичной металлизацией.In FIG. 2 shows a ferrite core with partial metallization.

На фиг. 3 изображен корпус элемента фазированной антенной решетки.In FIG. 3 shows a case of a phased array antenna element.

Фиг. 4 изображает разрез А-А на фиг. 3.FIG. 4 shows a section AA in FIG. 3.

На фиг. 5 показано расположение элементов фазированной антенной решетки на объединительной печатной плате.In FIG. 5 shows the arrangement of phased array elements on the backplane.

На фиг. 1-5 приняты следующие обозначения:In FIG. 1-5 the following notation is accepted:

1 - корпус;1 - housing;

2 - излучатели (в виде ступенчатых переходов на ферритовом стержне 3);2 - emitters (in the form of step transitions on a ferrite rod 3);

3 - ферритовый стержень (с частичной металлизацией);3 - ferrite core (with partial metallization);

4 - металлизированный участок (ферритового стержня 3);4 - metallized area (ferrite rod 3);

5 - обмотка управления;5 - control winding;

6 - магнитопроводы (П-образной формы);6 - magnetic cores (U-shaped);

7 - печатная плата;7 - printed circuit board;

8 - торцевые фиксирующие втулки;8 - end fixing bushings;

9 - кромки среза (образующие корпус 1 в виде части полого цилиндра в форме сектора);9 - edges of the cut (forming the housing 1 in the form of a part of a hollow cylinder in the form of a sector);

10 - площадки (для образования разрезных кольцевых фиксаторов 11 на концах корпуса 1);10 - site (for the formation of split ring retainers 11 at the ends of the housing 1);

11 - разрезные кольцевые фиксаторы (корпуса 1);11 - split ring retainers (housing 1);

12 - объединительная печатная плата.12 - backplane.

β - угол сектора (корпуса 1).β is the angle of the sector (building 1).

L - расстояние от оси элемента ФАР до печатной платы.L is the distance from the axis of the PAR element to the printed circuit board.

Элемент фазированной антенной решетки проходного типа содержит размещенный в корпусе 1 волноводный ферритовый фазовращатель с магнитной памятью, выполненный с излучателями 2 на ферритовом стержне 3 с частичной металлизацией боковой поверхности, на металлизированном участке 4 (с токопроводящим покрытием) которого расположена обмотка 5 управления и два магнитопровода 6 П-образной формы, и закрепленную на корпусе 1 печатную плату 7. Ферритовый стержень 3 представляет собой тело вращения с круглым поперечным сечением.An element of a phased array antenna of a through type comprises a waveguide ferrite phase shifter with magnetic memory located in the housing 1, made with emitters 2 on a ferrite rod 3 with partial metallization of the side surface, on the metallized portion 4 (with a conductive coating) of which there is a control winding 5 and two magnetic circuits 6 U-shaped, and mounted on the housing 1, the circuit board 7. The ferrite rod 3 is a body of revolution with a circular cross section.

Корпус 1 выполнен с частью полого цилиндра в форме сектора с углом 280-290 градусов для соединения с печатной платой 7 и снабжен торцевыми фиксирующими втулками 8 из металла с круглым отверстием под установку ферритового стержня 3, которые зафиксированы токопроводящим клеем, в частности марки НТК, для уменьшения затухания СВЧ энергии и достижения необходимой прочности соединения. При этом внешние стороны указанных втулок 8 установлены вровень с краями металлизированного участка 4 ферритового стержня 3. На торцевые фиксирующие втулки 8 с помощью клея установлен корпус 1, который в поперечном сечении представляет собой сектор с углом 280-290 градусов. Корпус 1 выполнен из прочного тонкостенного пружинного материала, например, бронзы толщиной 40-50 мкм и имеет на концах площадки 10, выполненные за одно целое с частью полого цилиндра в форме сектора для образования разрезных кольцевых фиксаторов 11, обеспечивающих быстроту и удобство фиксации корпуса 1 на торцевых фиксирующих втулках 4. При этом корпус 5 не выступает за диаметр торцевых фиксирующих втулок 4.The housing 1 is made with a part of a hollow cylinder in the form of a sector with an angle of 280-290 degrees for connection with a printed circuit board 7 and is equipped with end fixing sleeves 8 made of metal with a round hole for installing a ferrite rod 3, which are fixed with conductive adhesive, in particular NTK, for reduce attenuation of microwave energy and achieve the necessary strength of the connection. In this case, the outer sides of these bushings 8 are installed flush with the edges of the metallized portion 4 of the ferrite rod 3. The housing 1 is installed on the end fixing bushings 8 with glue, which in cross section is a sector with an angle of 280-290 degrees. The housing 1 is made of a durable thin-walled spring material, for example, bronze with a thickness of 40-50 μm and has at the ends of the platform 10, made in one piece with a part of the hollow cylinder in the form of a sector for the formation of split ring retainers 11, providing quick and easy fixation of the housing 1 on end fixing bushings 4. In this case, the housing 5 does not protrude beyond the diameter of the end fixing bushings 4.

Корпус 1, зафиксированный в торцевых фиксирующих втулках 4, придает жесткость конструкции элемента ФАР. К корпусу 1 приклеена печатная плата 7 с элементами управления обмоткой 5 управления (намагничивания), причем печатная плата 7 соединена тыльной поверхностью с корпусом 1 по кромкам 9 среза, образующим часть полого цилиндра в форме сектора, которая придает жесткость конструкции. Печатная плата 7 в поперечном сечении выполнена не выступающей за габариты корпуса 1 и содержит элементы управления обмоткой 5 управления (намагничивания). Печатная плата 7 элемента ФАР соединяется с объединительной платой 12 в ФАР через контактные площадки.The housing 1, fixed in the end fixing bushings 4, gives rigidity to the design of the PAR element. A printed circuit board 7 with control elements of a control winding 5 (magnetization) is glued to the housing 1, the printed circuit board 7 being connected by a back surface to the housing 1 along the cut edges 9, forming a part of the hollow cylinder in the form of a sector, which imparts structural rigidity. The printed circuit board 7 in cross section is made not protruding beyond the dimensions of the housing 1 and contains controls for the control winding 5 (magnetization). The PCB 7 of the PAR element is connected to the backplane 12 in the PAR through the pads.

Ферритовый стержень 3 предпочтительно выполнить с круглым поперечным сечением, а излучатели 2 целесообразно выполнить за одно целое с ферритовым стержнем 3 в виде симметричных не металлизированных ступенчатых переходов на его концах.The ferrite rod 3 is preferably made with a circular cross-section, and the emitters 2 it is advisable to integrate with the ferrite rod 3 in the form of symmetrical not metallized step transitions at its ends.

Таким образом, предлагаемый элемент ФАР имеет всего четыре типа деталей (корпус, ферритовый стержень, торцевая фиксирующая втулка, магнитопровод), что обеспечивает максимальную простоту его изготовления и сборки.Thus, the proposed PAR element has only four types of parts (housing, ferrite rod, end fixing sleeve, magnetic circuit), which ensures maximum ease of its manufacture and assembly.

В поперечном сечении элемента ФАР, как это показано на фиг. 5, печатная плата 7 не выходит за образующую корпуса 1. Размер L даже при плотной установке элементов в ФАР может быть использован для размещения на печатной плате 7 элементов управления обмоткой 2 управления (намагничивания) фазовращателя. Выполнение печатной платы 7 высотой, равной высоте торцевых фиксирующих втулок 8 и корпуса 1, обеспечивает устойчивость положения элемента ФАР в связи с увеличением точек касания до двух на объединительной плате 12 (одновременное касание печатной платой 7 и корпусом 1), что повышает прочность и стойкость конструкции элемента к ударным и вибрационным воздействиям.In the cross section of the PAR element, as shown in FIG. 5, the printed circuit board 7 does not extend beyond the generatrix of the housing 1. Size L, even with a tight installation of the elements in the HEADLIGHTER, can be used to place on the printed circuit board 7 control elements of the control (magnetization) winding 2 of the phase shifter. The implementation of the printed circuit board 7 with a height equal to the height of the end fixing bushings 8 and the housing 1, ensures the stability of the position of the PAR element due to the increase of the touch points to two on the backplane 12 (simultaneous contact of the printed circuit board 7 and the housing 1), which increases the strength and durability of the structure element to shock and vibration.

Предлагаемый элемент ФАР проходного типа работает следующим образом. Волна круговой поляризации от облучателя ФАР подается на излучатель 2, выполненный на одном конце ферритового стержня 3, возбуждает волну типа H₁₁ в волноводе фазовращателя, состоящим из ферритового металлизированного стержня 3 с намотанной вокруг его оси обмоткой 5 управления и двух магнитопроводов 6. С выхода фазовращателя электромагнитная волна поступает на другой излучатель 2, выполненный на другом конце ферритового стержня 3, и излучается в свободное пространство. Требуемое изменение фазы волны в пределах _Δφ=0÷360⁰осуществляется посредством фазовращателя фарадеевского типа путем изменения параметров ферритового стержня 3 при его продольном намагничивании. Поле намагничивания создается в ферритовом стержне 3 обмоткой 5 управления, сигналы на которую подаются через печатную плату 7 с расположенными на ней элементами управления. Расположение на печатной плате 7 электронных ключей, непосредственно соединенных с обмоткой 5 управления фазовращателя, позволяет исключить влияние проводников, соединяющих элементы ФАР и системой управления лучом на амплитуды импульсов управления, подаваемых на обмотку 5 управления фазовращателей элементов ФАР, а также уменьшить возникающие при большом количестве проводников наводки и взаимовлияние. В режиме приема из свободного пространства на излучатель 2, выполненный на другом конце ферритового стержня 3, подается электромагнитная волна с круговой поляризацией поля, противоположного направлению вращения и принимается им. Электромагнитная волна проходит через волновод фазовращателя в обратном направлении с таким же изменением фазы _Δφ в фазовращателе и излучается через излучатель 2 в направлении облучателя ФАР. При этом необходимо отметить следующее: так как излучатели 2 элемента ФАР являются симметричными, т.е. имеют одинаковые конструктивные размеры, то предлагаемый элемент ФАР является симметричным, что обеспечивает технологичность и простоту его конструкции.The proposed element of the PAR type through passage works as follows. The circular polarization wave from the PAR illuminator is supplied to the emitter 2, made at one end of the ferrite rod 3, excites a wave of type H ₁₁ in the phase shifter waveguide, consisting of a ferrite metallized rod 3 with a control winding 5 wound around its axis and two magnetic circuits 6. From the output of the phase shifter an electromagnetic wave enters another emitter 2, made at the other end of the ferrite rod 3, and is emitted into the free space. The required change in the phase of the wave within _Δφ = 0 ÷ 360 ^{0 is} carried out by means of a Faraday type phase shifter by changing the parameters of the ferrite rod 3 during its longitudinal magnetization. The magnetization field is created in the ferrite rod 3 by the control winding 5, the signals to which are fed through the printed circuit board 7 with the control elements located on it. The arrangement on the printed circuit board 7 of electronic keys directly connected to the phase shifter control winding 5 eliminates the influence of the conductors connecting the PAR elements and the beam control system on the amplitudes of the control pulses supplied to the phase coil of the phase shifter control PAR elements, as well as reduces the occurrence of a large number of conductors interference and mutual influence. In the reception mode from free space to the emitter 2, made at the other end of the ferrite rod 3, an electromagnetic wave is supplied with a circular polarization of the field opposite to the direction of rotation and is received by it. The electromagnetic wave passes through the phase shifter waveguide in the reverse direction with same changing _Δ φ phase in the phase shifter and radiated through the radiator 2 in the direction of feed of PAR. It is necessary to note the following: since the emitters 2 of the PAR element are symmetrical, i.e. have the same structural dimensions, the proposed PAR element is symmetrical, which ensures manufacturability and simplicity of its design.

Особенностью предложенной конструкции элемента ФАР является компактность и минимизация его габаритных размеров в зависимости от шага ФАР при обеспечении высокой устойчивости к воздействию внешних механических факторов. Конструкция элемента ФАР на практике полностью соответствует комплексу противоречивых требований к современным апертурным фазовращателям:A feature of the proposed design of the PAR element is its compactness and minimization of its overall dimensions, depending on the pitch of the PAR, while ensuring high resistance to external mechanical factors. The design of the PAR element in practice fully complies with a set of conflicting requirements for modern aperture phase shifters:

- малые габариты;- small dimensions;

- малый вес;- low weight;

- симметричность конструкции.- symmetry of the structure.

Малогабаритный элемент ФАР проходного типа имеет малый вес, прост в изготовлении и сборке, прочен и устойчив к внешним воздействиям.The small-sized element of the HEADLAND type through passage has a low weight, is easy to manufacture and assemble, is durable and resistant to external influences.

Claims

1. An element of a phased antenna array containing a waveguide ferrite phase shifter with magnetic memory located in the housing, made with emitters on a ferrite rod with partial metallization, on the metallized portion of which there is a control winding and two magnetic cores, and a printed circuit board mounted on the housing, characterized in that the ferrite rod is a body of revolution, the housing is made with a part of a hollow cylinder in the form of a sector for connection with a printed circuit board and is equipped with end fixing E sleeves with a circular opening for the installation of a ferrite core, wherein the circuit board is connected to the rear surface of the housing at the cut edges forming part of a hollow cylinder sector-shaped.

2. The PAR element according to claim 1, characterized in that the housing is made in the form of a part of a hollow cylinder in the form of a sector with an angle of 280-290 °.

3. The PAR element according to claim 1, characterized in that the housing is made of thin-walled spring material.

4. The PAR element according to claim 1, characterized in that the printed circuit board in cross section is not protruding beyond the dimensions of the housing, and its height is equal to the height of the housing.

5. The PAR element according to claim 1, characterized in that the printed circuit board is arranged to arrange magnetizing winding control elements.

6. The PAR element according to claim 1, characterized in that the ferrite rod is made with a circular cross-section, the emitters are made integrally with the ferrite rod in the form of symmetrical non-metallized step transitions at its ends.

7. The PAR element according to claim 1, characterized in that the housing at the ends is provided with platforms made in one piece with a part of the hollow cylinder in the form of a sector for the formation of split ring retainers.