RU2490760C1 - Frequency scanning monopulse antenna - Google Patents
Frequency scanning monopulse antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490760C1 RU2490760C1 RU2012111088/08A RU2012111088A RU2490760C1 RU 2490760 C1 RU2490760 C1 RU 2490760C1 RU 2012111088/08 A RU2012111088/08 A RU 2012111088/08A RU 2012111088 A RU2012111088 A RU 2012111088A RU 2490760 C1 RU2490760 C1 RU 2490760C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- short
- lines
- slits
- last
- snake
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) сопровождения с повышенной точностью определения угловых координат.The invention relates to radar systems (radar) tracking with increased accuracy in determining angular coordinates.
Известна моноимпульсная антенна, которая является близким аналогом (прототипом) заявляемого устройства (см. Справочник по радиолокации, под редакцией Мерила И. Сколника, перевод с английского К.Н. Трофимова, Том 2, Радиолокационные антенные устройства, Москва, «Советское радио», 1977 г., стр.287, рис.16 «а» [1]). Особенность данной моноимпульсной антенны в том, что для суммарноразностного диаграммообразования с частотным сканированием в схеме с бегущей волной использованы две линии задержки в виде делителей мощности на волноводной змейке - короткой и длинной. Эти два делителя мощности формируют через ответвители общее для всей антенны в плоскости сканирования желаемое амплитудное распределение (равномерное или спадающее к краям). Так как последний ответвитель в короткой змейке находится в середине всей антенны, следовательно, он должен ответвлять наибольшую мощность. Основным недостатком данного технического решения, является то, что ответвитель не может ответвлять больше половины подошедшей к нему мощности. В связи с этим вынужденно закладывается при расчете в нагрузку в короткой змейке до 25% от общей мощности. Следовательно, возникают большие потери мощности, и как следствие этому - низкий коэффициент полезного действия (КПД).Known monopulse antenna, which is a close analogue (prototype) of the claimed device (see. Guide to radar, edited by Meryl I. Skolnik, translated from English by KN Trofimov,
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение точности определения угловой координаты в плоскости сканирования, повышение КПД посредством исключения траты подводимой СВЧ мощности в антеннах бегущей волны в поглощающих нагрузках.The problem to which the invention is directed, is to increase the accuracy of determining the angular coordinate in the plane of scanning, to increase the efficiency by eliminating the waste of supplied microwave power in traveling wave antennas in absorbing loads.
Техническим результатом является повышение КПД антенны, надежности, повышение точности определения угловой координаты в плоскости сканирования.The technical result is to increase the antenna efficiency, reliability, improving the accuracy of determining the angular coordinate in the scanning plane.
Для достижения указанных технических результатов в моноимпульсной антенне с частотным сканированием, состоящей из двух делителей мощности бегущей волны в виде волноводных змеек - короткой и длинной, запитанных от делителя на два - двойного Т-моста, окон связей и из волноводно-щелевого полотна с переменно-наклонными щелями на узких стенках линеек (см. [1] стр.286, рис.15), увеличивается каждое окно связи на короткой змейке в размере последовательно с первого нижнего окна связи до последнего на 1-2%, а на длинной змейке все окна связи остаются одинаковые и равны размеру окна связи, расположенного в середине короткой змейки, а также увеличиваются углы наклона щелей от начала до середины линейки от 1° до 20°, а от середины до конца линейки углы наклона щелей остаются одинаковыми, без оконечных нагрузок в змейках и линейках полотна с закоротками на концах линеек, находящихся на четвертьволновом расстоянии от последних щелей, выполненных в виде металлических пластин, что обеспечивает необходимое амплитудное распределение. Благодаря увеличению размеров окон связи и наклона щелей на линейках, а также устранению нагрузок повышен КПД антенны до 25%. Все расчеты выполнены по программе HFSS Ansoft.To achieve the indicated technical results in a monopulse antenna with frequency scanning, consisting of two traveling wave power dividers in the form of waveguide snakes - short and long, powered from a double divider - a double T-bridge, communication windows and from a waveguide-slotted web with variable slanting slots on the narrow walls of the rulers (see [1] p. 286, Fig. 15), each communication window on a short snake is increased in size sequentially from the first lower communication window to the last by 1-2%, and on the long snake all windows communications remain one are equal in size to the size of the communication window located in the middle of the short snake, and the slope angles of the slots increase from the beginning to the middle of the ruler from 1 ° to 20 °, and from the middle to the end of the ruler the slope angles remain the same, without end loads in the snakes and rulers canvases with shorts at the ends of the rulers located at a quarter-wave distance from the last slots made in the form of metal plates, which provides the necessary amplitude distribution. Due to the increase in the size of communication windows and the slope of slots on the rulers, as well as the elimination of loads, the antenna efficiency has been increased to 25%. All calculations were performed using the HFSS Ansoft program.
То есть, наличие соединительных отрезков волноводов позволяет направить в очередную линейку мощность, уходящую ранее в нагрузку змеек [1], исключив при этом из состава антенны эти нагрузки на змейках. Для упрощения конструкции при вновь выполненном расчете наклона щелей в линейках закладывается в нагрузку мощность, равная 0,1% (30 дБ), а вместо нагрузки устанавливается закоротка на четвертьволновом расстоянии от последних щелей в линейках. При этом практически нет ущерба антенне, т.к. зеркальный луч (лепесток) величиной 30 дБ мал - соизмерим с дифракционными лепестками от желаемого амплитудного распределения. Благодаря этому есть выигрыш по КПД, трудоемкости и стоимости, а также по увеличению надежности антенны.That is, the presence of connecting segments of the waveguides allows you to send power to the next line, which previously goes into the load of snakes [1], eliminating these loads on the snakes from the antenna. To simplify the design, when calculating the slope of the slots in the rulers, the power equal to 0.1% (30 dB) is laid in the load, and instead of the load, a short circuit is established at a quarter-wave distance from the last slots in the rulers. At the same time, there is practically no damage to the antenna, as a mirror beam (lobe) of 30 dB is small - comparable with the diffraction lobes of the desired amplitude distribution. Due to this, there is a gain in efficiency, complexity and cost, as well as in increasing the reliability of the antenna.
Отличительным признаком от прототипа является то, что в моноимпульсной антенне с частотным сканированием увеличивается каждое окно связи на короткой змейке в размере последовательно с первого нижнего окна связи до последнего на 1-2%, а на длинной змейке все окна связи остаются одинаковые и равны размеру окна связи, расположенного в середине короткой змейки, а также увеличиваются углы наклона щелей от начала до середины линейки от 1° до 20°, а от середины до конца линейки углы наклона щелей остаются одинаковыми, без оконечных нагрузок в змейках и линейках полотна с закоротками на концах линеек, находящихся на четвертьволновом расстоянии от последних щелей в линейках, выполненных в виде металлических пластин.A distinctive feature of the prototype is that in a monopulse antenna with frequency scanning, each communication window on a short snake increases in size sequentially from the first lower communication window to the last by 1-2%, and on a long snake all communication windows remain the same and equal to the size of the window the connection located in the middle of the short snake, and the slope angles increase from the beginning to the middle of the line from 1 ° to 20 °, and from the middle to the end of the line the slope angles remain the same, without end loads to the snake axes and rulers of the canvas with shorts at the ends of the rulers located at a quarter-wave distance from the last slots in the rulers made in the form of metal plates.
Предлагаемая моноимпульсная антенна с частотным сканированием подробно иллюстрируется графическими материалами на фиг.1-3.The proposed monopulse antenna with frequency scanning is illustrated in detail in the graphic materials in figure 1-3.
На фиг.1 схематично представлена моноимпульсная антенна с частотным сканированием, вид спереди.Figure 1 schematically shows a monopulse antenna with frequency scanning, front view.
На фиг.2 представлено схематическое изображение с заявленными техническими решениями, которые повышают параметры моноимпульсной антенны с частотным сканированием, вид спереди.Figure 2 presents a schematic image with the claimed technical solutions that increase the parameters of a monopulse antenna with frequency scanning, front view.
На фиг.3 представлена конструкция антенны, вид сверху.Figure 3 presents the design of the antenna, a top view.
Моноимпульсная антенна с частотным сканированием включает в себя длинную змейку 1, короткую змейку 2, двойной Т-мост 3, формирующий суммарную и разностную диаграммы направленности (Σ и Δ), соединительные отрезки волноводов 4 одинакового размера для змеек 1 и 2, окна связи (ответвители) 5, закоротки 6, волноводно-щелевые линейки 7, образующие решетку-полотно, щели 8.A monopulse antenna with frequency scanning includes a long snake 1, a
Волноводно-щелевые линейки 7, образующие решетку-полотно имеют на концах закоротки 6. Каждая закоротка 6 представляет собой металлическую пластину, закрывающую волновод. Закоротки 6 размещены на четвертьволновом расстоянии от последних щелей 8 в линейках, что обеспечивает повышение КПД.The waveguide-
Углы наклона щелей 8 в горизонтальной плоскости в каждой линейке 7 полотна увеличиваются от начала до середины линейки от 1° до 20°, а от середины до конца линейки углы наклона щелей 8 остаются одинаковыми (см. фиг.2), что обеспечивает антенне необходимое амплитудное распределение, низкий уровень лепестков и необходимую ширину луча на заданном размере.The angles of inclination of
Каждое окно связи 5 на короткой змейке 2 увеличивается в размере последовательно с первого нижнего окна связи 5 до последнего на 1-2%, а на длинной змейке 1 все окна связи 5 остаются одинаковые и равны размеру окна связи, расположенного в середине короткой змейки 2.Each
Сущность работы данного изобретения заключается в том, что запитка антенны идет от двойного Т-моста 3 снизу, окна связи (ответвители) 5 запитывают нижние линейки 7 полотна от короткой змейки 2 до середины. В нижней части длинной змейки 1 окон связей нет, следовательно, окна связи 5 и соединительные отрезки волноводов 4 начинаются с середины длинной змейки 1, запитывая верхнюю часть полотна. В отличие от прототипа [1], уходящая ранее в нагрузку мощность распределяется по всем ответвителям с наибольшей интенсивностью (посредством изменения размеров окон связи и наклона щелей на линейках, а все поглощающие нагрузки исключаются из антенны).The essence of the work of this invention lies in the fact that the antenna is fed from the double T-
Таким образом, благодаря новым техническим решениям моноимпульсная антенна с частотным сканированием обеспечивает высокую точность определения угловой координаты в плоскости сканирования с повышенным КПД. А также снижается трудоемкость, стоимость и повышается надежность антенны.Thus, thanks to new technical solutions, a monopulse antenna with frequency scanning provides high accuracy in determining the angular coordinate in the scanning plane with increased efficiency. And also reduces the complexity, cost and reliability of the antenna.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111088/08A RU2490760C1 (en) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Frequency scanning monopulse antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111088/08A RU2490760C1 (en) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Frequency scanning monopulse antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490760C1 true RU2490760C1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49162999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111088/08A RU2490760C1 (en) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Frequency scanning monopulse antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490760C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623418C1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-06-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" | Monopulse waveguide antenna array with frequency scanning |
RU2656300C1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-06-04 | Российская Федерация, от имени которого выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Frequency scanning antenna without the normal effect (options) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2070759C1 (en) * | 1991-04-17 | 1996-12-20 | Научно-исследовательский институт измерительных приборов | Center-fed phased antenna array |
US6825814B2 (en) * | 2000-06-28 | 2004-11-30 | Plasma Antennas Limited | Antenna |
RU2256263C1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Antenna system |
-
2012
- 2012-03-23 RU RU2012111088/08A patent/RU2490760C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2070759C1 (en) * | 1991-04-17 | 1996-12-20 | Научно-исследовательский институт измерительных приборов | Center-fed phased antenna array |
US6825814B2 (en) * | 2000-06-28 | 2004-11-30 | Plasma Antennas Limited | Antenna |
RU2256263C1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Antenna system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник по радиолокации./ Под редакцией МЕРИЛА И СКОЛНИКА, перевод с английского К.Н. Тихомирова, том 2, Радиолокационные антенные устройства. - М.: Советское Радио, 1977, с.286, рис.15, с.287, рис.16а. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623418C1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-06-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" | Monopulse waveguide antenna array with frequency scanning |
RU2656300C1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-06-04 | Российская Федерация, от имени которого выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Frequency scanning antenna without the normal effect (options) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105006631B (en) | Automatically controlled zero scan wave guide wave leakage antenna excessively based on liquid crystal | |
CN105006632B (en) | LCD electric-controlled zero scan leaky-wave antenna excessively based on half module pectinate line waveguide | |
CN103490168B (en) | Circular polarized antenna | |
JP2013541280A (en) | Array antenna for radar sensor | |
CN203596414U (en) | Tapered slot antenna and phased array antenna thereof | |
CN204424458U (en) | Dual polarization slotted guide antenna battle array | |
CN105244609A (en) | Broadband vivaldi array antenna bases on cross feed pedestal | |
CN105514622A (en) | Four-frequency microstrip reflective array antenna | |
RU2490760C1 (en) | Frequency scanning monopulse antenna | |
El Misilmani et al. | A design procedure for slotted waveguide antennas with specified sidelobe levels | |
CN103078182B (en) | Broadband cavity-backed microwave and millimeter-wave circular polarization antenna | |
Chen et al. | Design of 24GHz microstrip phased array antennas with low side-lobe | |
CN104518289A (en) | Dual-polarized slotted waveguide antenna array | |
CN204834886U (en) | K wave band microstrip array antenna | |
CN102810745A (en) | Large-sized millimeter-wave single-pulse planar slotted array antenna | |
Al-Husseini et al. | High-gain S-band slotted waveguide antenna arrays with elliptical slots and low sidelobe levels | |
RU2476963C1 (en) | Borodin's slotted waveguide antenna | |
US10186757B2 (en) | Antenna and wireless device | |
Pan et al. | A narrow-wall slotted waveguide antenna array for high power applications | |
Geng et al. | Non-uniform slotted leaky wave antenna array for broad-beam radiation based on substrate integrated waveguide | |
RU2583341C1 (en) | Slotted waveguide antenna array | |
Alphones et al. | Substrate integrated waveguide and its applications to leaky wave antennas | |
CN105914473B (en) | Improve the leaky-wave antenna of radiation efficiency and the design method of the leaky-wave antenna | |
CN206211023U (en) | A kind of broadband millimeter-wave Waveguide slot antenna of use double-paraboloid cylinder feed | |
Du et al. | A Dual-band Leaky Wave Antennas Based on Oddmode Spoof Surface Plasmon Polaritons |