RU195632U1 - Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic - Google Patents

Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic Download PDF

Info

Publication number
RU195632U1
RU195632U1 RU2019121812U RU2019121812U RU195632U1 RU 195632 U1 RU195632 U1 RU 195632U1 RU 2019121812 U RU2019121812 U RU 2019121812U RU 2019121812 U RU2019121812 U RU 2019121812U RU 195632 U1 RU195632 U1 RU 195632U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
irradiator
waveguide
antenna system
waveguides
channel transceiver
Prior art date
Application number
RU2019121812U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Кривов
Константин Евгеньевич Хайбутов
Павел Александрович Кострыкин
Александр Сергеевич Громов
Артем Игоревич Назаров
Владислав Игоревич Конюхов
Original Assignee
Юрий Николаевич Кривов
Константин Евгеньевич Хайбутов
Павел Александрович Кострыкин
Александр Сергеевич Громов
Артем Игоревич Назаров
Владислав Игоревич Конюхов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Николаевич Кривов, Константин Евгеньевич Хайбутов, Павел Александрович Кострыкин, Александр Сергеевич Громов, Артем Игоревич Назаров, Владислав Игоревич Конюхов filed Critical Юрий Николаевич Кривов
Priority to RU2019121812U priority Critical patent/RU195632U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195632U1 publication Critical patent/RU195632U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к антенной технике. Двухканальная приемопередающая антенная система с улучшенной характеристикой уровня развязки по поляризациям характеризуется тем, что состоит из следующих элементов: зеркало (рефлектор); многоэлементный волноводный облучатель, выполненный в виде четырехэлементной решетки из открытых концов прямоугольных волноводов сечением 19×9,5 мм, причем широкие стенки волноводов ортогональны друг другу, в центре облучателя устанавливаются взаимно перпендикулярные пластины, а толщина пластин находится в пределах от 0,05λ до 0,1λ, высота пластин 0,25λ до 0,5λ. Технический результат заключается в уменьшении утечки энергии за края открытого конца волновода и увеличении развязки между приемными и передающими излучателями. 7 ил.The utility model relates to antenna technology. A two-channel transceiver antenna system with an improved characteristic of the isolation level for polarization is characterized by the fact that it consists of the following elements: mirror (reflector); a multi-element waveguide irradiator made in the form of a four-element grating of the open ends of rectangular waveguides with a cross section of 19 × 9.5 mm, the wide walls of the waveguides being orthogonal to each other, mutually perpendicular plates are installed in the center of the irradiator, and the plate thickness ranges from 0.05λ to 0 , 1λ, plate height 0.25λ to 0.5λ. The technical result is to reduce energy leakage beyond the edges of the open end of the waveguide and to increase the isolation between the receiving and transmitting emitters. 7 ill.

Description

Предлагаемая модель антенной системы относится к области антенной техники и может быть использована в радиолокации при построении экспериментальных радиолокационных станций с полнополяризационным режимом зондирования пространства с характеристиками зондирующих сигналов и техническими требованиями:The proposed model of the antenna system relates to the field of antenna technology and can be used in radiolocation when constructing experimental radar stations with a fully polarized mode of sounding the space with the characteristics of the probing signals and technical requirements:

- длительность импульса τи=1…400 мкс;- pulse duration τ u = 1 ... 400 μs;

- ширина спектра зондирующего сигнала

Figure 00000001
- spectrum width of the probe signal
Figure 00000001

- несущая частота

Figure 00000002
- carrier frequency
Figure 00000002

- мощность излучения Ризл=1 Вт;- radiation power P rad = 1 W;

- обеспечивать независимое излучение и прием сигналов в вертикальной и горизонтальной поляризациях;- provide independent emission and reception of signals in vertical and horizontal polarizations;

- уровень развязки по поляризации между каналами на излучение -40 дБ;- the level of isolation in polarization between channels for radiation of -40 dB;

- уровень развязки по поляризации между каналами на прием -40 дБ;- the isolation level between polarization between channels at the reception is -40 dB;

- уровень развязки между передающим и приемным каналами -40 дБ;- The level of isolation between the transmitting and receiving channels is -40 dB;

- ширина диаграммы направленности антенны 5° (угловых градусов);- the width of the antenna pattern 5 ° (angular degrees);

- разность направлений главных максимумов между каналами (РПУ-ПРУ; РПрУ-РПрУ; ПРУ-РПрУ) 2° (угловых градуса);- the difference in the directions of the main maxima between the channels (RPU-PRU; RPrU-RPrU; PRU-RPrU) 2 ° (angular degrees);

Из существующего уровня техники известна зеркальная антенна с цилиндрической поверхностью для получения косеканской диаграммы направленности с линейным облучателем [Корбанский И.Н. Антенны. - М.: Энергия, 1973, с. 239]. Недостатком является отсутствие у облучателя фазового центра, что не позволяет использовать такую антенну при широкополосной радиолокации.From the current level of technology, a mirrored antenna with a cylindrical surface is known to obtain a Kosekan radiation pattern with a linear irradiator [Korbansky I.N. Antennas - M .: Energy, 1973, p. 239]. The disadvantage is the absence of a phase center in the irradiator, which does not allow the use of such an antenna for broadband radar.

Известен облучатель антенны моноимпульсной РЛС, содержащий четырехсекционный рупор, соединенный с волноводным трактом, выполненным по схеме с четырьмя суммарно-разностными мостами на двойных волноводных тройниках (Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М.: Радио и связь, 1984. - 312 с. - С. 28-29). Этот облучатель имеет лучшие электрические характеристики, но и ему присущи недостатки: облучатель работает только при линейной поляризации электромагнитного поля; вход передающего канала и выход суммарного приемного канала облучателя совмещены; при выполнении такой схемы в виде конструкции с применением отдельных волноводных узлов требуется настройка облучателя с целью выравнивания электрических длин каналов и амплитуд сигналов в волноводных каналах.A known irradiator of a monopulse radar antenna containing a four-section horn connected to a waveguide path made according to a scheme with four total-difference bridges on double waveguide tees (Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar. - M .: Radio and communication , 1984.- 312 p. - S. 28-29). This irradiator has the best electrical characteristics, but it also has disadvantages: the irradiator only works with linear polarization of the electromagnetic field; the input of the transmitting channel and the output of the total receiving channel of the irradiator are combined; when such a scheme is implemented in the form of a design using separate waveguide nodes, it is necessary to adjust the irradiator in order to equalize the electric channel lengths and signal amplitudes in the waveguide channels.

Наиболее близким аналогом полезной модели является зеркальная офсетная антенна, например, от спутникового телевидения (антенны СТВ), которые в настоящее время выпускаются серийно [СТВ-0.55-1.1 0.55 St АУМ Model: KU-BAND http://www.supral.ru/p0202.html дата обращения: 20.06.2019] (характеристики представлены в таблице 1). Данные технические требования предлагается выполнить на основе такой антенны.The closest analogue of the utility model is a mirror offset antenna, for example, from satellite television (STV antennas), which are currently produced commercially [STV-0.55-1.1 0.55 St AUM Model: KU-BAND http://www.supral.ru/ p0202.html circulation date: 06/20/2019] (the characteristics are presented in table 1). It is proposed to fulfill these technical requirements on the basis of such an antenna.

Figure 00000003
Figure 00000003

Недостатком прототипа является:The disadvantage of the prototype is:

1. Низкий уровень развязки по поляризациям.1. Low decoupling by polarization.

2. Не обеспечение режима работы одновременной передачи и приема излучения.2. Not ensuring the operation mode of simultaneous transmission and reception of radiation.

Конструкция предполагаемой полезной модели поясняется чертежами:The design of the proposed utility model is illustrated by drawings:

- на фиг. 1 приведена конструкция офсетной антенны с креплением;- in FIG. 1 shows the design of offset antenna with mount;

- на фиг. 2 расположение волноводов и поглотителя в четырехканальном облучателе;- in FIG. 2 arrangement of waveguides and an absorber in a four-channel irradiator;

- на фиг. 3 разрез модели облучателя с устройством согласования;- in FIG. 3 section of the irradiator model with a matching device;

Для выполнения технических требований в модели используется зеркальная антенна с расположенным в ее фокусе в отличие от прототипа многоэлементного волноводного облучателя, выполненного в виде четырехэлементной решетки из открытых концов прямоугольных волноводов сечением 19×9,5 мм, причем широкие стенки волноводов ортогональны друг другу (фиг. 2). На данном чертеже:To meet the technical requirements, the model uses a mirror antenna located in its focus, in contrast to the prototype of a multi-element waveguide feed made in the form of a four-element array of open ends of rectangular waveguides with a cross section of 19 × 9.5 mm, and the wide walls of the waveguides are orthogonal to each other (Fig. 2). In this drawing:

- ПРМ В - приемный канал вертикальной поляризации;- PFP B - receiving channel of vertical polarization;

- ПРМ Г - приемный канал горизонтальной поляризации;- PFP G - receiving channel of horizontal polarization;

- ПРД В - передающий канал вертикальной поляризации;- PRD B - transmitting channel of vertical polarization;

- ПРД Г - передающий канал горизонтальной поляризации.- PRD G - transmitting channel of horizontal polarization.

На противоположном конце от открытого края волновода установлен короткозамыкатель. Разрез модели облучателя показан на фиг. 3.A short circuit is installed at the opposite end from the open edge of the waveguide. A sectional view of the irradiator model is shown in FIG. 3.

На расстоянии

Figure 00000004
от короткозамыкателя установлен SMA разъем, например SMA KFD-21, резьбовая часть которого находится на наружной поверхности волноводов, а выступающий внутренний проводник диаметром 2,3 мм входит внутрь волновода образуя волноводно-коаксиальный переход. Глубина погружения ≈0,15 λВ. Поскольку коэффициент стоячей волны (КСВ) открытого конца волновода сечением 19×9,5 мм на частоте 10 ГГц имеет значение 1,7-1.8, то для лучшего согласования на расстоянии ≈0,32 λВ от открытого конца волновода устанавливается реактивная неоднородность в виде латунного стержня высотой ≈0,05 λВ и диаметром ≈0,05 λВ, при этом КСВ излучателя становиться равным 1,2-1,25 во всем диапазоне частот. На фиг. 4, 5 показаны расчетные значения коэффициента стоячей волны для не согласованного и согласованного излучателя, выполненные в программе электро-динамического моделирования HFSS.On distance
Figure 00000004
an SMA connector is installed from the short circuit, for example, the SMA KFD-21, the threaded part of which is on the outer surface of the waveguides, and the protruding inner conductor with a diameter of 2.3 mm enters the waveguide forming a waveguide-coaxial transition. Immersion depth ≈0,15 λ B. Since the standing wave coefficient (SWR) of the open end of the waveguide with a cross section of 19 × 9.5 mm at a frequency of 10 GHz is 1.7–1.8, for better matching at a distance of ≈0.32 λ V from the open end of the waveguide, a reactive inhomogeneity is established in the form a brass rod with a height of ≈0.05 λ V and a diameter of ≈0.05 λ V , while the SWR of the emitter becomes equal to 1.2-1.25 in the entire frequency range. In FIG. Figures 4 and 5 show the calculated values of the standing wave coefficient for an inconsistent and consistent emitter performed in the HFSS electrodynamic simulation program.

На фиг. 6, 7 показаны расчетные ослабления в волноводно-коаксиальном переходе (ВКП) не согласованного и согласованного излучателя.In FIG. Figures 6 and 7 show the calculated attenuation in a waveguide-coaxial junction (CSC) of an uncoordinated and consistent radiator.

Для уменьшения утечки энергии за края открытых концов волноводов и увеличения развязки между приемными и передающими каналами в центре облучателя устанавливаются взаимно перпендикулярные пластины (фиг. 2), из материала, поглощающего высокочастотную энергию марки 19 по ОСТ 107.460007.006-92 (следующего состава: эпоксидная смола ЭД-16 ГОСТ 10587-84, полиэфир №1 ТУ 6-05-1122, тальк ТУ 21-25-207, карбонильное железо ГОСТ 13610-79, изо-МТГФА ТУ 6-09-33, ускоритель УП-606/2 ТУ 6-094136-75).Толщина пластин находится в пределах от 0,05λ, до 0,1λ, высота пластин от 0,25λ до 0,5λ. Установка пластин позволяет увеличить развязку между каналами приема и передачи до -40 дБ.To reduce energy leakage beyond the edges of the open ends of the waveguides and to increase the isolation between the receiving and transmitting channels, mutually perpendicular plates are installed in the center of the irradiator (Fig. 2), from a material that absorbs high-frequency energy of grade 19 according to OST 107.460007.006-92 (of the following composition: epoxy resin ED-16 GOST 10587-84, polyester No. 1 TU 6-05-1122, talc TU 21-25-207, carbonyl iron GOST 13610-79, iso-MTGFA TU 6-09-33, accelerator UP-606/2 TU 6-094136-75). The thickness of the plates is in the range from 0.05λ to 0.1λ, the height of the plates is from 0.25λ to 0.5λ. Installing the plates allows you to increase the isolation between the reception and transmission channels to -40 dB.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1. Широкополосная четырехлучевая зеркальная антенна (Варианты) патент №20998361. Broadband four-beam mirror antenna (Options) patent No. 2099836

2. Облучатель параболической антенны патент №21688172. The irradiator of the parabolic antenna

3. Моноимпульсный облучатель патент №21884843. Monopulse irradiator patent No. 2188484

4. Моноимпульсное антенное устройство патент №22367294. Monopulse antenna device patent No. 2236729

5. ОСТ 107.460007.006-92. Материалы для объемных поглотителей высокочастотной энергии, издание официальное, 1993 г. Изменение №1 от 31.07.2002 г, внедрено Решением №196 от 1.11.2002 г.5. OST 107.460007.006-92. Materials for volume absorbers of high-frequency energy, official publication, 1993. Amendment No. 1 dated July 31, 2002, was introduced by Decision No. 196 dated November 1, 2002.

Claims (1)

Двухканальная приемопередающая антенная система с улучшенной характеристикой уровня развязки по поляризациям, характеризующееся тем, что состоит из следующих элементов: зеркало (рефлектор); многоэлементный волноводный облучатель, выполненный в виде четырехэлементной решетки из открытых концов прямоугольных волноводов сечением 19×9,5 мм, причем широкие стенки волноводов ортогональны друг другу, в центре облучателя устанавливаются взаимно перпендикулярные пластины, а толщина пластин находится в пределах от 0,05λ до 0,1λ, высота пластин 0,25λ до 0,5λ.A two-channel transceiver antenna system with an improved characteristic of the isolation level for polarization, characterized in that it consists of the following elements: mirror (reflector); a multi-element waveguide irradiator made in the form of a four-element grating of the open ends of rectangular waveguides with a cross section of 19 × 9.5 mm, the wide walls of the waveguides being orthogonal to each other, mutually perpendicular plates are installed in the center of the irradiator, and the plate thickness ranges from 0.05λ to 0 , 1λ, plate height 0.25λ to 0.5λ.
RU2019121812U 2019-07-09 2019-07-09 Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic RU195632U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121812U RU195632U1 (en) 2019-07-09 2019-07-09 Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121812U RU195632U1 (en) 2019-07-09 2019-07-09 Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195632U1 true RU195632U1 (en) 2020-02-03

Family

ID=69416075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121812U RU195632U1 (en) 2019-07-09 2019-07-09 Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195632U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765899C1 (en) * 2021-02-24 2022-02-04 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО АЛМАЗ") Ultra-wideband waveguide emitter of linear polarization

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2071155C1 (en) * 1993-11-19 1996-12-27 Научно-производственное объединение машиностроения Feed of parabolic aerial
RU2168817C1 (en) * 1999-11-11 2001-06-10 Новочеркасский военный институт связи Parabolic antenna feed
RU2188484C1 (en) * 2001-02-02 2002-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. академика А.А.Расплетина" Single-pulse radiator
RU2236729C1 (en) * 2003-02-04 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" Single-pulse antenna assembly
RU2273921C2 (en) * 2004-02-18 2006-04-10 Новочеркасский военный институт связи Parabolic antenna feed

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2071155C1 (en) * 1993-11-19 1996-12-27 Научно-производственное объединение машиностроения Feed of parabolic aerial
RU2168817C1 (en) * 1999-11-11 2001-06-10 Новочеркасский военный институт связи Parabolic antenna feed
RU2188484C1 (en) * 2001-02-02 2002-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. академика А.А.Расплетина" Single-pulse radiator
RU2236729C1 (en) * 2003-02-04 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" Single-pulse antenna assembly
RU2273921C2 (en) * 2004-02-18 2006-04-10 Новочеркасский военный институт связи Parabolic antenna feed

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765899C1 (en) * 2021-02-24 2022-02-04 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО АЛМАЗ") Ultra-wideband waveguide emitter of linear polarization

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4822262B2 (en) Circular waveguide antenna and circular waveguide array antenna
US3389394A (en) Multiple frequency antenna
US8537068B2 (en) Method and apparatus for tri-band feed with pseudo-monopulse tracking
US8743004B2 (en) Integrated waveguide cavity antenna and reflector dish
Tomura et al. A 45$^\circ $ linearly polarized hollow-waveguide corporate-feed slot array antenna in the 60-GHz Band
TW494605B (en) Coaxial dielectric rod antenna
CN110289483B (en) Double-frequency double-circular polarization navigation measurement and control antenna feed source
US20210384640A1 (en) Lens-Enhanced Communication Device
Yang et al. Dual-polarized crossed slot array antenna designed on a single laminate for millimeter-wave applications
US3274603A (en) Wide angle horn feed closely spaced to main reflector
Makar et al. Compact antennas with reduced self interference for simultaneous transmit and receive
US20150288068A1 (en) Primary radiator
RU195632U1 (en) Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic
RU2755403C1 (en) Non-directional antenna of horizontal polarization
Tekkouk et al. Folded Rotman lens multibeam antenna in SIW technology at 24 GHz
RU2655033C1 (en) Small-sized dualpolarized waveguide radiator of the phase antenna grid with high insulation between the channels
EP0268635B1 (en) Reflector antenna with a self-supported feed
Al-Zoubi et al. Aperture coupled rectangular dielectric resonator antenna array fed by dielectric image guide
EP3357125B1 (en) Cupped antenna
Nguyen et al. X-band transmitarray using cut-ring patch
RU187274U1 (en) PASS ANTENNA ELEMENT
WO2016176717A1 (en) Improved dielectric rod antenna
Awaleh et al. A compact flat lens antenna with aperture-coupled patch elements
Lu et al. A low-profile parallel plate waveguide slot antenna array for dual-polarization application
Chakrabarti et al. A Pattern Reconfigurable Antenna for Ka-band Application

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200219