RU188185U1 - Phased Array Module - Google Patents
Phased Array Module Download PDFInfo
- Publication number
- RU188185U1 RU188185U1 RU2018133532U RU2018133532U RU188185U1 RU 188185 U1 RU188185 U1 RU 188185U1 RU 2018133532 U RU2018133532 U RU 2018133532U RU 2018133532 U RU2018133532 U RU 2018133532U RU 188185 U1 RU188185 U1 RU 188185U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- printed circuit
- circuit boards
- phased array
- par
- elements
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- 102100040853 PRKC apoptosis WT1 regulator protein Human genes 0.000 description 11
- 101710162991 PRKC apoptosis WT1 regulator protein Proteins 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к антенно-фидерным устройствам и может применяться в системах с фазированными антенными решетками отражательного типа. Модуль фазированной антенной решетки содержит корпус, составные части системы управления лучом фазированной антенной решетки (ФАР), фазовращатели, излучатели, размещенные в плоскости в виде четных и нечетных рядов с фиксированным шагом, сдвинутых на полшага относительно друг друга в шахматном порядке, причем излучатели, выполненные в виде диэлектрической антенны, и фазовращатели, выполненные в виде ферритовых отражательных фазовращателей, являются составными частями элементов ФАР, которые установлены на торцевой части одной или нескольких печатных плат, являющихся составными частями системы управления лучом. При этом четные и нечетные ряды элементов ФАР размещены соответственно на первых и вторых сторонах печатных плат, цепи управления элементов ФАР подключены к соответствующим контактным площадкам на печатных платах с помощью пайки, причем шаг между рядами постоянен, а крепление корпуса модуля в составе антенны реализовано за установочную плоскость, параллельную плоскости размещения элементов ФАР. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является расширение функциональных упрощение конструкции. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to antenna-feeder devices and can be used in systems with phased reflective array antennas. The phased array antenna module comprises a housing, components of a phased array antenna beam control system (PHA), phase shifters, emitters placed in the plane in the form of even and odd rows with a fixed pitch, shifted by half a step relative to each other in a checkerboard pattern, the emitters made in the form of a dielectric antenna, and phase shifters made in the form of ferrite reflective phase shifters are components of PAR elements that are installed on the end part of one or several All printed circuit boards that are part of the beam control system. In this case, the even and odd rows of PAR elements are placed respectively on the first and second sides of the printed circuit boards, the control circuits of the PAR elements are connected to the corresponding contact pads on the printed circuit boards by soldering, and the step between the rows is constant, and the module housing as part of the antenna is mounted for installation a plane parallel to the plane of placement of the PAR elements. The technical result, which the utility model is aimed at, is to expand the functional simplification of the design. 4 s.p. f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к антенно-фидерным устройствам и может применяться в системах с фазированными антенными решетками отражательного типа.The utility model relates to antenna-feeder devices and can be used in systems with phased reflective array antennas.
Известна фазированная антенная решетка отражательного типа, содержащая облучатель, расположенный вдоль центральной оси решетки, апертура которой выполнена в виде правильного шестиугольника, в узлах гексагональной сетки которой расположены излучатели круговой поляризации, ячейки управления, выходы которых соединены с входами блока управления, выходы которых соединены с входами блока управления лучом, содержащего первый спецвычислитель, при этом каждая ячейка управления состоит из линейки фазовращателей и печатной платы, при этом апертура антенной решетки выполнена в виде трех идентичных подрешеток ромбической формы, каждая из которых состоит из Nо столбцов и Nо+1 строк, расположенных под углом 120° друг к другу, в каждую ячейку управления, апертура которой выполнена в виде параллелограмма со сторонами, ориентированными вдоль строк и столбцов соответствующей подрешетки, введены параллельно расположенные линейки фазовращателей и платы управления, а в блок управления лучом введены два спецвычислителя, идентичных первому, причем каждый спецвычислитель соединен с выходами ячеек управления соответствующей подрешетки (патент РФ №2048699, H01Q 21/00, 1995 г.).A phased antenna array of a reflective type is known, comprising an irradiator located along the central axis of the array, the aperture of which is made in the form of a regular hexagon, in the nodes of the hexagonal grid of which there are circularly polarized radiators, control cells, the outputs of which are connected to the inputs of the control unit, the outputs of which are connected to the inputs a beam control unit containing a first special calculator, wherein each control cell consists of a line of phase shifters and a printed circuit board, while rtura antenna array is in the form of three sublattices of identical rhombic shape, each of which consists of N of columns and N rows of one, located at 120 ° to each other, in each control cell, wherein the aperture is formed as a parallelogram with sides oriented along the rows and columns of the corresponding sublattice, parallel lines of phase shifters and a control board are introduced, and two special computers identical to the first are introduced into the beam control unit, with each special computer connected to the output the control cells of the corresponding sublattice (RF patent No. 2048699, H01Q 21/00, 1995).
Недостатками такого технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:
- сложность системы питания антенн больших размеров при использовании данной фазированной антенной решетки отражательного типа в качестве базового модуля;- the complexity of the power supply system of large antennas when using this phased reflective array antenna as a base module;
- неоптимальность конструкции антенн отражательного типа больших размеров при использовании данной фазированной антенной решетки отражательного типа в качестве базового модуля, связанная с невозможностью использования части узлов базового модуля (напр., облучатель, волноводный тракт, радиопрозрачное укрытие) в составе антенны по их назначению;- the non-optimal design of large reflective antennas when using this phased reflective antenna array as the base module, due to the inability to use part of the base module nodes (e.g., irradiator, waveguide path, radiolucent cover) as part of the antenna for their intended purpose;
- высокая трудоемкость и стоимость, связанная с высокой номенклатурой входящих узлов и составных частей, их конструктивной сложностью, а также большое количество технологических процессов, необходимых для обеспечения изготовления данной фазированной антенной решетки отражательного типа;- high complexity and cost associated with a high range of incoming nodes and components, their structural complexity, as well as a large number of technological processes necessary to ensure the manufacture of this phased reflective array antenna;
- низкая ремонтопригодность, связанная с высокой сложностью конструкции.- low maintainability associated with high design complexity.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является модуль фазированной антенной решетки, содержащий блок рупоров, расположенных с заданным шагом в узлах треугольной сетки, фазовращатели и узел крепления модуля, в котором с целью обеспечения последовательного наращивания прямоугольной апертуры ФАР блок рупоров выполнен из четного числа рядов, в каждом из которых расположено одинаковое количество рупоров, причем каждый последующий ряд рупоров поочередно сдвинут на полшага в ту или в другую сторону, а узел крепления модуля выполнен в виде корпуса, размещенного за блоком рупоров в его проекции, кронштейнов, закрепленных на тыльной стороне корпуса и размещенных на четырех боковых стенках корпуса крепежных элементов. (АС СССР №1840685, H01Q 13/00, H01Q 21/00, 2008 г.).Closest to the claimed technical solution is a phased array antenna module containing a block of horns located at a given step in the nodes of a triangular grid, phase shifters and a module mounting unit, in which, in order to ensure the sequential build-up of a rectangular aperture of the PAR, the block of horns is made of an even number of rows, each of which has the same number of horns, and each subsequent row of horns is alternately shifted by half a step in one direction or the other, and the mounting unit of the module It is made in the form of a housing placed behind a block of horns in its projection, brackets fixed on the back of the housing and placed on the four side walls of the housing of fasteners. (USSR AS No. 1840685, H01Q 13/00, H01Q 21/00, 2008).
Недостатками такого технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:
- высокая трудоемкость и стоимость, связанная с высокой номенклатурой входящих узлов и составных частей, их конструктивной сложностью, а также большое количество технологических процессов, необходимых для обеспечения изготовления данной фазированной антенной решетки отражательного типа;- high complexity and cost associated with a high range of incoming nodes and components, their structural complexity, as well as a large number of technological processes necessary to ensure the manufacture of this phased reflective array antenna;
- сложность реализации данного технического решения в миллиметровом диапазоне рабочих частот;- the complexity of the implementation of this technical solution in the millimeter range of operating frequencies;
- низкая ремонтопригодность, связанная с высокой сложностью конструкции.- low maintainability associated with high design complexity.
Перед авторами стояла задача создания модуля фазированной антенной решетки, лишенного перечисленных недостатков.The authors were faced with the task of creating a phased array antenna module, devoid of the above disadvantages.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции, снижение трудоемкости и стоимости.The technical result, the achievement of which the proposed technical solution is aimed at, is to expand the functionality, simplify the design, reduce the complexity and cost.
Технический результат достигается за счет того, что модуль фазированной антенной решетки, содержащий корпус, составные части системы управления лучом фазированной антенной решетки (ФАР), фазовращатели, излучатели, размещенные в плоскости в виде четных и нечетных рядов с фиксированным шагом, сдвинутых на полшага относительно друг друга в шахматном порядке, причем излучатели, выполненные в виде диэлектрической антенны и фазовращатели, выполненные в виде ферритовых отражательных фазовращателей, являются составными частями элементов ФАР, которые установлены на торцевой части одной или нескольких печатных плат, являющихся составными частями системы управления лучом, при этом четные и нечетные ряды элементов ФАР размещены соответственно на первых и вторых сторонах печатных плат, цепи управления элементов ФАР подключены к соответствующим контактным площадкам на печатных платах с помощью пайки, причем шаг между рядами постоянен, а крепление корпуса модуля в составе антенны реализовано за установочную плоскость, параллельную плоскости размещения элементов ФАР.The technical result is achieved due to the fact that the phased array antenna module containing the housing, the components of the phased array antenna beam control system (PAR), phase shifters, emitters placed in the plane in the form of even and odd rows with a fixed pitch, shifted by half a step relative to each other each other in a checkerboard pattern, and emitters made in the form of a dielectric antenna and phase shifters made in the form of ferrite reflective phase shifters are components of PAR elements, which are installed on the end part of one or more printed circuit boards that are components of the beam control system, while the even and odd rows of PAR elements are located respectively on the first and second sides of the printed circuit boards, the control circuits of the PAR elements are connected to the corresponding pads on the printed circuit boards using soldering, and the step between the rows is constant, and the mounting of the module casing as part of the antenna is realized for the installation plane parallel to the plane of placement of the PAR elements.
На печатных платах могут быть выполнены пазы, в которых зафиксированы элементы ФАР.On the printed circuit boards, grooves can be made in which the PAR elements are fixed.
Элементы ФАР могут быть зафиксированы на печатных платах при помощи клея.PAR elements can be fixed on printed circuit boards with glue.
В корпусе модуля фазированной антенной решетки могут быть выполнены параллельные пазы с шагом, равным удвоенному расстоянию между четными и нечетными рядами элементов ФАР, при этом ширина пазов соответствует толщине печатных плат с элементами ФАР, которые позиционируются и фиксируются в этих пазах.In the housing of the phased array antenna module, parallel grooves can be made with a step equal to twice the distance between the even and odd rows of the PAR elements, while the width of the grooves corresponds to the thickness of the printed circuit boards with the PAR elements that are positioned and fixed in these grooves.
В конструкцию может быть дополнительно введена плата управления, расположенная в корпусе параллельно и со стороны основания, электрически связанная с печатными платами, на которых размещены четные и нечетные ряды элементов ФАР.An additional control board can be introduced into the design, located in the housing in parallel and on the base side, electrically connected to printed circuit boards on which the even and odd rows of PAR elements are placed.
Заявляемый модуль фазированной антенной решетки обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.The inventive module phased antenna array has a combination of essential features not known from the prior art products for this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the utility model.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется с помощью чертежей, где:The essence of the proposed technical solution is illustrated using the drawings, where:
- на фиг. 1 показан вариант реализации модуля фазированной антенной решетки (часть печатных плат с установленными на них элементами ФАР условно не показаны):- in FIG. 1 shows an embodiment of a phased array antenna module (part of the printed circuit boards with phased array elements mounted on them are not conventionally shown):
- на фиг. 2 показан вариант реализации печатной платы с установленными на ней элементами ФАР (часть элементов ФАР условно не показана).- in FIG. Figure 2 shows an embodiment of a printed circuit board with PAR elements installed on it (some of the PAR elements are not conventionally shown).
Модуль фазированной антенной решетки состоит из корпуса 1, в параллельные пазы которого 2 установлены печатные платы 3, на которых смонтированы составные части системы управления лучом ФАР.The phased array antenna module consists of a housing 1, in parallel grooves of which 2 are installed printed
Элементы ФАР 4, составными частями которых являются излучатели, выполненные в виде диэлектрической антенны, и фазовращатели, выполненные в виде ферритовых отражательных фазовращателей, установлены с фиксированным шагом на первых и вторых сторонах печатных плат 3. При этом элементы ФАР 4, установленные на первых и вторых сторонах печатных плат 3, образуют четные и нечетные ряды, которые сдвинуты относительно друг друга в шахматном порядке. Для удобства установки элементов ФАР 4 в печатных платах 3 могут быть выполнены пазы 5, в которых при помощи преимущественно клея зафиксированы элементы ФАР 4.
Параллельные пазы 2 выполнены в корпусе 1 с шагом, равным удвоенному расстоянию между четными и нечетными рядами элементов ФАР 4. Это, а также то, что ширина пазов соответствует толщине печатных плат с элементами ФАР 4, которые позиционируются и фиксируются в этих пазах, обеспечивает постоянство шага между рядами элементов ФАР 4.The
В зоне установки элементов ФАР 4 на печатной плате 3 выполнены контактные площадки 6, к которым при монтаже при помощи пайки подключены цепи управления элементов ФАР 4.In the installation area of the
На основание корпуса 1 установлена плата управления 7, на которой размещены разъемы 8, электрически связанные с разъемами 9, установленными на печатных платах 3.A
На корпусе 1 со стороны, противоположной плоскости размещения излучателей, входящих в состав элементов ФАР 4, выполнена параллельная ей установочная плоскость, за которую осуществляется крепление модуля фазированной антенной решетки в составе антенны.On the housing 1 from the side opposite to the plane of placement of the emitters that are part of the
Сборку модуля фазированной антенной решетки осуществляют следующим образом.The assembly of the phased array antenna module is as follows.
В пазы 5 предварительно смонтированных (напр., по технологии SDM- монтажа печатных плат 3 устанавливаются при помощи клея элементы ФАР 4. После высыхания клея производится монтаж цепей управления элементов ФАР 4 к контактным площадкам 6 на печатных платах 3.In the
Далее плата управления 7 устанавливается на основание корпуса 1, после чего в параллельные пазы 2 корпуса 1 устанавливаются печатные платы 3, которые после установки фиксируются. При этом благодаря выбору толщины печатных плат 3, конфигурации и расположения на них пазов 5, а также конструкции корпуса 1 и расположению в нем параллельных пазов 2 обеспечивается позиционирование элементов ФАР 4 в плоскости их размещения. Кроме того, предлагаемый модуль позволяет производить неограниченное наращивание габаритов отражательной антенны на их основе по двум осям с обеспечением постоянства шага позиционирования как вдоль рядов, так и поперек.Next, the
Работа модуля фазированной антенной решетки с учетом вышеприведенного описания осуществляется следующим образом.The operation of the phased array antenna module, taking into account the above description, is carried out as follows.
В составе отражательной антенны сигнал с облучателя поступает на диэлектрические антенны и фазовращатели элементов ФАР 4. После этого совокупность преобразованных сигналов с элементов ФАР 4 излучается в свободное пространство, обеспечивая формирование необходимой диаграммы направленности отражательной антенны.As part of the reflective antenna, the signal from the irradiator is fed to dielectric antennas and phase shifters of the
Формирование сигналов управления элементами ФАР 4 производится системой управления лучом, размещенной на печатных платах 3, управления которыми производится при помощи платы управления 7.The formation of the control signals for the elements of the
На предприятии-заявителе разработана конструкторская документация на заявляемый модуль фазированной антенной решетки, изготовлена партия модулей, из которых собрана ФАР отражательного типа, работающая в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн, испытания которой подтвердили преимущества заявляемого решения по сравнению с известными устройствами, в том числе с прототипом.At the applicant enterprise, design documentation for the inventive phased array antenna module was developed, a batch of modules was made from which a reflective type headlamp was assembled operating in the eight-millimeter wavelength range, tests of which confirmed the advantages of the claimed solution compared to known devices, including the prototype.
При этом обеспечено:At the same time, it is provided:
- минимальное количество конструктивных элементов, входящих в модуль фазированной антенной решетки, их конструктивная простота;- the minimum number of structural elements included in the phased array antenna module, their structural simplicity;
- простота изготовления из-за применения малой номенклатуры простейших технологических операций, в том числе выполняемых с минимальным участием человека;- ease of manufacture due to the use of a small nomenclature of the simplest technological operations, including those performed with minimal human involvement;
- высокая ремонтопригодность из-за применения однотипных конструктивных элементов, при замене которых не требуется дополнительная подгонка или настройка;- high maintainability due to the use of the same structural elements, the replacement of which does not require additional adjustment or adjustment;
- простота обеспечения минимального шага элементов ФАР в плоскости их размещения, что обеспечивает простоту реализации данного технического решения в миллиметровом диапазоне рабочих частот.- simplicity of ensuring the minimum pitch of the PAR elements in the plane of their placement, which ensures the simplicity of the implementation of this technical solution in the millimeter range of operating frequencies.
Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии модуля фазированной антенной решетки критерию «промышленная применимость» для полезной модели.These circumstances allow us to conclude that the phased array antenna module meets the criterion of “industrial applicability” for a utility model.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133532U RU188185U1 (en) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Phased Array Module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133532U RU188185U1 (en) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Phased Array Module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU188185U1 true RU188185U1 (en) | 2019-04-02 |
Family
ID=66087856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018133532U RU188185U1 (en) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Phased Array Module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU188185U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048699C1 (en) * | 1991-08-13 | 1995-11-20 | Акционерное общество открытого типа "Радиофизика" | Phased array of reflector type |
EP1279046B1 (en) * | 2000-04-07 | 2007-04-04 | The Chief Controller, Research and Development, Defence Research and Development Organisation of Ministry of Defence | Transmit/receiver module for active phased array antenna |
SU1840685A1 (en) * | 1989-02-27 | 2008-09-27 | ОАО "Научно-производственное объединение "Стрела" | Module of phased antenna array |
RU2461930C2 (en) * | 2010-12-30 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Module of phased transmissive antenna array |
-
2018
- 2018-09-21 RU RU2018133532U patent/RU188185U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1840685A1 (en) * | 1989-02-27 | 2008-09-27 | ОАО "Научно-производственное объединение "Стрела" | Module of phased antenna array |
RU2048699C1 (en) * | 1991-08-13 | 1995-11-20 | Акционерное общество открытого типа "Радиофизика" | Phased array of reflector type |
EP1279046B1 (en) * | 2000-04-07 | 2007-04-04 | The Chief Controller, Research and Development, Defence Research and Development Organisation of Ministry of Defence | Transmit/receiver module for active phased array antenna |
RU2461930C2 (en) * | 2010-12-30 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Module of phased transmissive antenna array |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2923412B1 (en) | Beam-forming network for an array antenna and array antenna comprising the same | |
CA2976830C (en) | Reflector having an electronic circuit and antenna device having a reflector | |
NL2025565B1 (en) | 5G array antenne | |
CN112768957B (en) | Low-cost modularized flat panel electric scanning antenna | |
KR20090035318A (en) | Antenna having a choke member | |
KR102005101B1 (en) | Folded reflectarray antenna using active phased array feed | |
CN112688073B (en) | Reflection type multi-beam satellite communication panel array antenna control system and simulation method | |
RU188185U1 (en) | Phased Array Module | |
RU2704209C1 (en) | Phased antenna array module | |
RU2641506C1 (en) | Transmissive phase antenna array module with control driver of phase shifter | |
JP5304802B2 (en) | Array antenna and method of manufacturing array antenna | |
RU2541888C1 (en) | Multibeam microwave linear antenna array and two-dimensional antenna array based thereon | |
CA3160748C (en) | Multibeam antenna | |
JPS58134510A (en) | Short backfire array antenna | |
RU209395U1 (en) | Block of phase shifters | |
RU126519U1 (en) | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY | |
RU2713098C1 (en) | Phased antenna array | |
Hoft | Spatial power divider/combiner in D-band | |
Luo et al. | Proof of concept of a low-cost beam-steering hybrid reflectarray that mixes microstrip and lens elements using passive demonstrators | |
US20180183155A1 (en) | Mechanical architecture of a beam former for single-reflector mfpb antenna with feed sharing in two dimensions of space and method for producing the beam former | |
JP6245561B2 (en) | Antenna device | |
RU2672810C1 (en) | Phased antenna array | |
RU2591033C1 (en) | Dual-band slotted waveguide antenna array | |
RU91227U1 (en) | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY | |
CN214153189U (en) | Dual-polarized plate-shaped antenna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200922 |