RU2501131C1 - Reflector-type active phased antenna array element (versions) - Google Patents
Reflector-type active phased antenna array element (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501131C1 RU2501131C1 RU2012118294/08A RU2012118294A RU2501131C1 RU 2501131 C1 RU2501131 C1 RU 2501131C1 RU 2012118294/08 A RU2012118294/08 A RU 2012118294/08A RU 2012118294 A RU2012118294 A RU 2012118294A RU 2501131 C1 RU2501131 C1 RU 2501131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguide
- antenna array
- active phased
- phased antenna
- phase shifter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к активным фазированным антенным решеткам (АФАР), состоящим из элементов АФАР отражательного типа, которые предназначены для использования в РЛС.The invention relates to active phased antenna arrays (AFAR), consisting of reflective type AFAR elements, which are intended for use in radar.
Известен излучатель-фазовращатель отражательной фазированной антенной решетки, содержащий соосно размещенные ферритовый элемент, соленоид для его намагничивания, цилиндрическую муфту из немагнитного проводящего материала, причем ферритовый элемент выполнен в виде втулки, закрепленной одним из торцов на вновь введенном экране из магнитного материала (А.с. СССР на изобретение №843048, H01Q 21/00, 1979 г.).A known radiator-phase shifter of a reflective phased antenna array containing a coaxially placed ferrite element, a solenoid for magnetizing it, a cylindrical sleeve of non-magnetic conductive material, the ferrite element being made in the form of a sleeve fixed to one of the ends on a newly introduced screen of magnetic material (A.c . USSR for the invention No. 843048, H01Q 21/00, 1979).
Недостатком данной конструкции является отсутствие усилительного элемента.The disadvantage of this design is the lack of an amplifying element.
Известен элемент фазированной антенной решетки, работающий на волнах, поляризованных по кругу, содержащий диэлектрический излучатель, волновод излучателя, согласующий волновод, корпус и волноводный ферритовый фазовращатель (Патент РФ на изобретение №2439759, H01Q 21/00, Н01Р 1/19, 2010 г.).A known element of a phased array antenna operating on circularly polarized waves, comprising a dielectric radiator, a radiator waveguide, a matching waveguide, a housing and a waveguide ferrite phase shifter (RF Patent for the invention No. 2439759, H01Q 21/00, Н01Р 1/19, 2010 )
Недостатком данной конструкции также является отсутствие усилительного элемента.The disadvantage of this design is the lack of an amplifying element.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является фазирующее устройство отражательного типа, описанное в активной фазированной антенной решетке с оптическим питанием отражательного типа, содержащее волноводный излучатель, ферритовый фазовращатель и диодный усилитель отражательного типа с управляемым режимом усиления (Патент РФ на полезную модель №17380, H01Q 21/00, 2000 г.).Closest to the claimed technical solution is a phasing device of a reflective type, described in an active phased array with optical power of a reflective type, containing a waveguide emitter, a ferrite phase shifter and a diode amplifier of a reflective type with a controlled gain mode (RF Patent Utility Model No. 17380, H01Q 21 / 00, 2000).
Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:
- возможность работы только на одной поляризации;- the ability to work on only one polarization;
- низкий коэффициент полезного действия;- low coefficient of performance;
- малый динамический диапазон;- small dynamic range;
- высокий уровень шумов.- high noise level.
Перед авторами стояла задача создания элемента АФАР отражательного типа с более высоким по сравнению с прототипом коэффициентом полезного действия и более низким уровнем шумов, способного работать в составе АФАР отражательного типа с двумя ортогональными круговыми поляризациями.The authors were faced with the task of creating an AFAR element of a reflective type with a higher efficiency compared with the prototype and a lower noise level, capable of working as part of a reflective AFAR with two orthogonal circular polarizations.
Задача решена за счет того, что в элемент активной фазированной антенной решетки отражательного типа, содержащий излучатель, фазовращатель проходного типа и усилитель, дополнительно введен волноводный селектор круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, вход которого соединен с излучателем, а к его выходам подключены волно-водно-полосковые переходы, к выходам которых подключен усилитель.The problem is solved due to the fact that the waveguide selector of circular polarization with the function of a polarization converter, the input of which is connected to the emitter, and the waveguide is connected to its outputs, is added to the element of the reflective-type active phased array antenna with an emitter, a loop-through phase shifter and an amplifier -strip transitions to the outputs of which an amplifier is connected.
Усилитель выполнен в виде проходного твердотельного усилителя.The amplifier is made in the form of a solid-state amplifier through passage.
Фазовращатель введен в состав проходного твердотельного усилителя, причем фазовращатель выполнен в виде цифрового фазовращателя.The phase shifter is included in the solid-state amplifier, and the phase shifter is made in the form of a digital phase shifter.
В элемент активной фазированной антенной решетки отражательного типа, содержащий излучатель, фазовращатель проходного типа и усилитель, дополнительно введен волноводный селектор круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, вход которого соединен с выходом фазовращателя, входом соединенным с излучателем, при этом выходы волно-водного селектора круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций подключены ко входам волноводно-полосковых переходов, к выходам которых подключен усилитель.An element of the active phased array antenna of the reflective type, comprising an emitter, a passage-type phase shifter and an amplifier, additionally includes a circular polarization waveguide selector with the function of a polarization converter, the input of which is connected to the phase shifter output connected to the emitter, while the outputs of the waveguide circular polarization selector with the function of the polarization converter are connected to the inputs of the waveguide-strip transitions to the outputs of which an amplifier is connected.
Фазовращатель выполнен в виде волноводного двухмодового ферритового фазовращателя.The phase shifter is made in the form of a waveguide two-mode ferrite phase shifter.
Излучатель выполнен в виде диэлектрической антенны.The emitter is made in the form of a dielectric antenna.
Волноводный селектор круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций заполнен диэлектриком и выполнен в виде поляризатора с перегородкой.The waveguide circular polarization selector with the function of a polarization converter is filled with a dielectric and made in the form of a polarizer with a partition.
Заявляемый элемент АФАР отражательного типа обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.The inventive element AFAR reflective type has a combination of essential features not known from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention.
Заявляемый элемент АФАР отражательного типа, по мнению заявителей и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. неизвестен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.The inventive element AFAR reflective type, according to applicants and authors, meets the criterion of "inventive step", because unknown from available sources of scientific, technical and patent information at the filing date.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется при помощи чертежей, где:The essence of the invention is illustrated using the drawings, where:
- на фиг.1 представлена структурная схема элемента АФАР отражательного типа (вариант 1);- figure 1 presents the structural diagram of the element AFAR reflective type (option 1);
- на фиг.2 представлена структурная схема элемента АФАР отражательного типа (вариант 2);- figure 2 presents the structural diagram of the element AFAR reflective type (option 2);
- на фиг.3 представлен волноводный селектор круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций.- figure 3 presents the waveguide selector of circular polarizations with the function of the polarization converter.
Элемент АФАР отражательного типа по варианту 1 состоит из излучателя 1, выполненного в виде диэлектрической антенны, подключенного ко входу волноводного селектора 2 круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, к выходам которого подключены два волноводно-полосковых перехода 3 и 4, к выходам которых подключен проходной твердотельный усилитель 5, в состав которого входит цифровой фазовращатель 6.The AFAR element of the reflective type according to
Элемент АФАР отражательного типа по варианту 2 состоит из излучателя 1, выполненного в виде диэлектрической антенны, подключенного ко входу волноводного двухмодового ферритового фазовращателя 7, к выходу которого подключен волноводный селектор 2 круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, к выходам которого подключены два волноводно-полосковых перехода 3 и 4, к выходам которых подключен проходной твердотельный усилитель 5.The AFAR element of the reflective type according to
Применение в схеме усилителя проходного типа позволило использовать в качестве усилительных элементов интегральные транзисторы, что, в свою очередь, позволило снизить уровень шумов, расширить динамический диапазон и повысить коэффициент полезного действия.The use of a loop-type amplifier in the circuit made it possible to use integrated transistors as amplifying elements, which, in turn, made it possible to reduce the noise level, expand the dynamic range and increase the efficiency.
Устройство по варианту 1 работает следующим образом. Электромагнитная волна с круговой поляризацией (например, правой), принимаемая излучателем 1, проходит через волноводный селектор 2 круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, где преобразуется в линейно-поляризованную и через волноводно-полосковый переход 3 поступает на вход проходного твердотельного усилителя 5, в состав которого введен цифровой фазовращатель 6. Усиленная электромагнитная волна получает необходимый фазовый сдвиг, проходит через волноводно-полосковый переход 4 и поступает на выход волноводного селектора 2 круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, в котором претерпевает обратное преобразование в волну с круговой поляризацией, ортогональной принимаемой, а затем излучается в открытое пространство при помощи излучателя 1.The device according to
Устройство по варианту 2 работает следующим образом. Электромагнитная волна с круговой поляризацией (например, правой), принимаемая излучателем 1, проходит через волноводный двухмодовый ферритовый фазовращатель 7, приобретает необходимый фазовый сдвиг и поступает на вход волноводного селектора 2 круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, где преобразуется в линейно-поляризованную и через волноводно-полосковый переход 3 поступает на вход проходного твердотельного усилителя 5. Далее усиленная электромагнитная волна проходит через волноводно-полосковый переход 4 и поступает на выход волноводного селектора 2 круговых поляризаций с функцией преобразователя поляризаций, в котором претерпевает обратное преобразование в волну с круговой поляризацией, ортогональной принимаемой, проходит через волноводный двухмодовый ферритовый фазовращатель 7, приобретает необходимый фазовый сдвиг и излучается в открытое пространство при помощи излучателя 1.The device according to
Таким образом, излученная электромагнитная волна всегда ортогональна принимаемой. Если элемент АФАР должен принимать электромагнитную волну с левой круговой поляризацией, необходимо вход проходного твердотельного усилителя 5 подсоединить к волноводно-полосковому переходу 4, а выход - к волноводно-полосковому переходу 3.Thus, the emitted electromagnetic wave is always orthogonal to the received one. If the AFAR element must receive an electromagnetic wave with left circular polarization, it is necessary to connect the input of the solid-
Предлагаемый элемент АФАР конструктивно прост и технологичен. Для его реализации в условиях серийного производства нет необходимости разработки сложных технологических приспособлений и использования дорогостоящих технологических процессов. Таким образом, практическая реализация предложенного элемента АФАР не вызывает сомнений, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.The proposed element AFAR is structurally simple and technologically advanced. For its implementation in the conditions of mass production, there is no need to develop complex technological devices and use expensive technological processes. Thus, the practical implementation of the proposed element AFAR is not in doubt, which allows us to conclude that the criterion of "industrial applicability" for the invention is met.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118294/08A RU2501131C1 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Reflector-type active phased antenna array element (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118294/08A RU2501131C1 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Reflector-type active phased antenna array element (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2501131C1 true RU2501131C1 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=49711173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012118294/08A RU2501131C1 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Reflector-type active phased antenna array element (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501131C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0665607B1 (en) * | 1994-01-31 | 2000-04-26 | Loral Qualcomm Satellite Services, Inc. | Active transmit phased array antenna with amplitude taper |
RU17380U1 (en) * | 2000-11-28 | 2001-03-27 | Государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - дочернее предприятие государственного унитарного предприятия Военно-промышленного комплекса "МАПО" | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH REFLECTIVE TYPE OPTICAL POWER SUPPLY |
RU2206155C1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина" | Transceiver module |
US6828932B1 (en) * | 2003-01-17 | 2004-12-07 | Itt Manufacutring Enterprises, Inc. | System for receiving multiple independent RF signals having different polarizations and scan angles |
RU2298810C1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-05-10 | Дмитрий Феоктистович Зайцев | Receiving-transmitting optoelectronic module of an antenna with a phased antenna array |
RU88212U1 (en) * | 2009-07-08 | 2009-10-27 | Закрытое акционерное общество "Радиоантенны и электронная техника" (ЗАО "РАННЭТ") | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
RU106040U1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-06-27 | Открытое акционерное общество "Головное системное конструкторское бюро Концерна ПВО "Алмаз-Антей" имени академика А.А. Расплетина" (ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей") | WAVE-ROD ANTENNA ELEMENT WITH COAXIAL EXCITATION |
-
2012
- 2012-05-03 RU RU2012118294/08A patent/RU2501131C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0665607B1 (en) * | 1994-01-31 | 2000-04-26 | Loral Qualcomm Satellite Services, Inc. | Active transmit phased array antenna with amplitude taper |
RU17380U1 (en) * | 2000-11-28 | 2001-03-27 | Государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - дочернее предприятие государственного унитарного предприятия Военно-промышленного комплекса "МАПО" | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH REFLECTIVE TYPE OPTICAL POWER SUPPLY |
RU2206155C1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина" | Transceiver module |
US6828932B1 (en) * | 2003-01-17 | 2004-12-07 | Itt Manufacutring Enterprises, Inc. | System for receiving multiple independent RF signals having different polarizations and scan angles |
RU2298810C1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-05-10 | Дмитрий Феоктистович Зайцев | Receiving-transmitting optoelectronic module of an antenna with a phased antenna array |
RU88212U1 (en) * | 2009-07-08 | 2009-10-27 | Закрытое акционерное общество "Радиоантенны и электронная техника" (ЗАО "РАННЭТ") | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
RU106040U1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-06-27 | Открытое акционерное общество "Головное системное конструкторское бюро Концерна ПВО "Алмаз-Антей" имени академика А.А. Расплетина" (ОАО "ГСКБ "Алмаз-Антей") | WAVE-ROD ANTENNA ELEMENT WITH COAXIAL EXCITATION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pan et al. | A dual linearly polarized transmitarray element with 1-bit phase resolution in X-band | |
TWI536660B (en) | Communication device and method for designing multi-antenna system thereof | |
Taravati et al. | Space-time modulated nonreciprocal mixing, amplifying and scanning leaky-wave antenna system | |
Fesyuk et al. | Waveguide polarizer for radar systems of 2 cm wavelength range | |
FR3052617B1 (en) | COMPACT WIFI ANTENNA WITH METAMATERIAL REFLECTOR | |
RU2501131C1 (en) | Reflector-type active phased antenna array element (versions) | |
CN104466417B (en) | A kind of back of the body chamber slot antenna | |
JP2014093767A (en) | Orthogonal polarization sharing and polarization surface variable antenna | |
RU195632U1 (en) | Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic | |
Li et al. | Dual-polarized metamaterial cavity-backed antennas for mutual coupling reduction | |
Fan et al. | A multibeam slot antenna using dual-layer metasurface | |
Fahad et al. | Tri-band linear to circular polarization converter based on transmissive metasurfaces | |
JP4903100B2 (en) | Waveguide power combiner / distributor and array antenna device using the same | |
Luk | Recent development on magneto-electric dipole antennas | |
RU2553092C2 (en) | Monopulse system | |
RU123586U1 (en) | RECEIVING ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY MODULE | |
Singhal et al. | Compact narrow band non-degenerate dual-mode microstrip filter with etched square lattices | |
Aourik et al. | Design and Development of a Wideband, High-Gain and Circular Polarization Patch Antenna for Radar Application | |
Barbuto et al. | Design of a circular polarized horn filtenna using complementary electrically small resonators | |
CN102570041B (en) | Wireless communication antenna device | |
Dong et al. | A novel split ring slot antenna with multiband characteristics based on SIW | |
Ito et al. | Design of a dual-polarization circular aperture array antenna on hollow cavities | |
ur Rehman et al. | Novel Offset Complementary Split Ring Resonators on Narrow-wall of Waveguides for HPM Applications | |
RU106045U1 (en) | MICROFERITE MULTIFUNCTIONAL DEVICE | |
Barbuto et al. | Guiding and radiating microwave components with enhanced functionalities enabled by metamaterials |