RU27269U1 - RADIO WAVE POLARIZATION CONVERTER (ITS OPTIONS) AND CONTROLLED WAVE-ROD ANTIC ELEMENT WITH PHASED ANTENNA ARRANGEMENT (ITS OPTIONS) - Google Patents
RADIO WAVE POLARIZATION CONVERTER (ITS OPTIONS) AND CONTROLLED WAVE-ROD ANTIC ELEMENT WITH PHASED ANTENNA ARRANGEMENT (ITS OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU27269U1 RU27269U1 RU2002114711/20U RU2002114711U RU27269U1 RU 27269 U1 RU27269 U1 RU 27269U1 RU 2002114711/20 U RU2002114711/20 U RU 2002114711/20U RU 2002114711 U RU2002114711 U RU 2002114711U RU 27269 U1 RU27269 U1 RU 27269U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrite rod
- rod
- shoes
- cylindrical
- cylindrical ferrite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
Преобразователь поляризации радиоволн (его варианты) и волноводностержневой антенный элемент с управляемой поляризациейRadio wave polarization converter (its variants) and waveguide-rod antenna element with controlled polarization
для фазированной антенной решетки (его варианты)for phased array antenna (its variants)
Группа полезных моделей относится к антенной технике, в частности к приемнопередающим антенным элементам с регулируемым преобразованием поляризации радиоволн, и может быть использовано в крупногабаритных проходньге фазированных антенных решетках (ФАР) СВЧ-диапазона с электрическим сканированием луча.A group of utility models relates to antenna technology, in particular to transceiver antenna elements with adjustable polarization conversion of radio waves, and can be used in large-sized passage of phased microwave arrays (PAR) with an electric beam scan.
Известен преобразователь поляризации радиоволн в цилиндрическом ферритовом стержне, содержащий четьфе магнитных коромысла, установленных по окружности вокруг цилиндрического ферритового стержня так, что одноименные полюса магнитных коромысел расположены друг против друга. Данный преобразователь обеспечивает преобразование линейной поляризации радиоволны в круговую при ее распространении в цилиндрическом ферритовом стержне 1.A known transducer of polarization of radio waves in a cylindrical ferrite rod, comprising a poles of magnetic rocker mounted circumferentially around a cylindrical ferrite rod so that the same poles of the magnetic rocker are located against each other. This converter provides the conversion of linear polarization of the radio wave into a circular one when it propagates in a cylindrical ferrite rod 1.
Недостатком известного преобразователя поляризации радиоволн, является его сложность и необходимость управления четырьмя коромыслами.A disadvantage of the known converter for polarizing radio waves is its complexity and the need to control four rocker arms.
Известен волноводно-стержневой антенный элемент ФАР, содержащий фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень (с диэлектрической проницаемостью г « 16), к торцам которого через согласующие трансформаторы в виде диэлектрических шайб (е «10) присоединены диэлектрические стержни (г « ), свободный конец которых является излучателем и для согласования с пространством имеет коническую форму. Цилиндрический ферритовый стержень фазовращателя, согласующий трансформатор и часть диэлектрических стержней металлизированы и образуют круглый волновод. Для согласования металлизированных и неметаллизированньтх диэлектрических стержней на поверхности последних на некотором расстоянии от конца металлизации выполнена замкнутая по окружности металлизированная проточка 2.Known waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which is mounted a cylindrical ferrite rod (with a dielectric constant g "16), to the ends of which are connected through the matching transformers in the form of dielectric washers (e" 10) dielectric rods (r "), the free end of which is a radiator and, for coordination with space, has a conical shape. The cylindrical ferrite rod of the phase shifter, matching transformer and part of the dielectric rods are metallized and form a circular waveguide. For matching metallized and non-metallized dielectric rods on the surface of the latter at a certain distance from the end of the metallization, a circumferentially closed metallized groove 2 is made.
Известный волноводно-стержневой антенньш элемент ФАР обеспечивает в десятипроцентном диапазоне частот потери на отражение менее 0,5 дБ и сканирование луча в секторе ±45°. Однако, недостатком этого волноводно-стержневого антенного элемента ФАР является то, что он работает только на круговой поляризации радиоволн.The well-known waveguide-rod antenna antenna element PAR provides a ten percent frequency range of reflection loss of less than 0.5 dB and beam scanning in the sector ± 45 °. However, the disadvantage of this waveguide-rod antenna element of the PAR is that it only works on the circular polarization of radio waves.
МПК-7 H OIP 1/16, H OIQ 21/00MPK-7 H OIP 1/16, H OIQ 21/00
Известен волноводно-стержневой антенный элемент ФАР, содержащий фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, большая часть поверхности которого металлизирована, образуя круглый волновод, а излучающим элементом является его конец, состоящий из свободных от металлизации цилиндрического и конического участков и помещенный соосно в круглый ступенчатый волновод большего диаметра, выполненный в соответствии с периодической ячейкой решетки в металлической плите, образующей конструктивную основу ФАР. Торец конического участка ферритового стержня может упираться в диэлектрическую вставку, установленную во внешней части круглого ступенчатого волновода, имеющей несколько больший диаметр, и сообщающейся с пространством. Стык двух волноводов с разным поперечным сечением (ступенчатый волновод) предусмотрен для того, чтобы зафиксировать положение диэлектрической вставки во внешнем волноводе заподлицо с раскрывом решетки. Между торцом конического участка ферритового стержня и диэлектрической вставкой допускается небольшой воздушный зазор, величина которого определяется экспериментальноKnown waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which is mounted a cylindrical ferrite rod, most of the surface of which is metallized, forming a circular waveguide, and the radiating element is its end, consisting of metallization-free cylindrical and conical sections and coaxially placed in a round step waveguide of a larger diameter, made in accordance with the periodic cell of the grating in a metal plate , forming the constructive basis of the PAR. The end face of the conical portion of the ferrite rod can abut against a dielectric insert installed in the outer part of a circular step waveguide having a slightly larger diameter and communicating with space. The joint of two waveguides with different cross sections (stepwise waveguide) is provided in order to fix the position of the dielectric insert in the external waveguide flush with the opening of the grating. A small air gap is allowed between the end face of the conical portion of the ferrite rod and the dielectric insert, the value of which is determined experimentally
Описанный волноводно-стержневой антенный элемент ФАР значительно проще по конструкции и имеет улучшенные характеристики по сравнению с 2. Кроме того, он не требует дополнительного радиопрозрачного покрытия и полностью поддается математическому моделированию, что С)ацественно упрощает его экспериментальную отработку. Его недостаток, также, как и предьщущего элемента, заключается в том, что он возбуждается только на круговой поляризации.The described PHA waveguide-rod antenna element is much simpler in design and has improved characteristics compared to 2. In addition, it does not require additional radiolucent coating and is fully amenable to mathematical modeling, which C) essentially simplifies its experimental development. Its disadvantage, as well as the previous element, is that it is excited only on circular polarization.
Задачей, на решение которой направлена заявленная группа полезных моделей, является упрощение преобразователя поляризации радиоволн и расщирение функциональных возможностей антенных элементов ФАР за счет обеспечения управления поляризацией излучаемых и принимаемых радиоволн и возбуждения антенных элементов полем с линейной поляризацией.The task to which the claimed group of utility models is directed is to simplify the polarization converter of radio waves and expand the functionality of the antenna elements of the HEADLIGHTS by providing control of the polarization of the emitted and received radio waves and the excitation of antenna elements by a field with linear polarization.
Указанный технический результат достигается тем, что преобразователь поляризации радиоволн является статическим и выполнен в виде металлизированного цилиндрического ферритового стержня, на поверхности которого укреплены два постоянных магнита с башмаками так, что одноименные полюса магнитов расположены друг против друга, при этом внутренняя поверхность башмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, а на ней по оси симметрии выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и ширинойThe indicated technical result is achieved in that the polarization converter of the radio waves is static and is made in the form of a metallized cylindrical ferrite rod, on the surface of which two permanent magnets with shoes are fixed so that the magnet poles of the same name are located opposite each other, while the inner surface of the shoes has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, and on it along the axis of symmetry a groove is made with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width
(0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня.(0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of the cylindrical ferrite rod.
Указанный технический результат достигается тем, что преобразователь поляризации радиоволн является динамическим и выполнен в виде металлизированного цилиндрического ферритового стержня, на поверхности которого укреплены два ферритовых с прямоугольной петлей гистерезиса магнитопровода с башмаками, при этом внутренняя поверхность башмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и шириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а вдоль этой канавки и наружных граней магнитопроводов уложены витки обмотки управления.The indicated technical result is achieved in that the radio wave polarization transducer is dynamic and is made in the form of a metallized cylindrical ferrite rod, on the surface of which are two ferrite with a rectangular hysteresis loop of the magnetic circuit with shoes, while the inner surface of the shoes has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it the axis of symmetry is a groove with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width of (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of the cylinder -parameter ferrite rod, and the groove along the outer faces of the magnetic cores and coils of the control winding are stacked.
Указанный технический результат достигается тем, что известный волноводностержневой антенный элемент ФАР, содержащий фазовращатель, вьтолненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, к торцам которого через первый и второй согласующие трансформаторы в виде диэлектрических щайб присоединены соответственно первый и второй диэлектрические стержни с излучателем на свободном конце, при этом цилиндрический ферритовый стержень фазовращателя, первый и второй согласующие трансформаторы и часть диэлектрических стержней металлизированы и образуют круглый волновод, на диэлектрических стержнях на некотором расстоянии от конца металлизации выполнена замкнутая по окружности металлизированная проточка, а излучатели имеет коническую форму, согласно полезной модели дополнительно снабжен динамическим преобразователем поляризации радиоволн, который установлен после фазовращателя на части металлизированного ферритового стержня, обращенной в сторону пространства, и выполнен в виде двух ферритовых с прямоугольной петлей гистерезиса магнитопроводов с башмаками, при этом внутренняя поверхность башмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии башмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и щириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а вдоль этой канавки и наружных граней магнитопроводов уложены витки обмотки управления.The specified technical result is achieved by the fact that the known waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which a cylindrical ferrite rod is installed, to the ends of which through the first and second matching transformers in the form of dielectric washers are connected, respectively, the first and second dielectric rods with radiator at the free end, while the cylindrical ferrite rod of the phase shifter, the first and second matching transformer The holes and part of the dielectric rods are metallized and form a circular waveguide, a circularly metallized groove is made on the dielectric rods at a certain distance from the end of the metallization, and the emitters have a conical shape, according to a utility model, it is additionally equipped with a dynamic converter of polarization of radio waves, which is installed after the phase shifter on the part of the metallized ferrite rod facing space, and made in the form of two ferrite with a rectangular loop the hysteresis of the magnetic cores with shoes, while the inner surface of the shoes has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry of the shoes there is a groove with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of the cylindrical ferrite rod, and the coils of the control winding are laid along this groove and the outer faces of the magnetic cores.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном волноводностержневом антенном элементе ФАР, содержащем фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, к торцам которого присоединены первый и второй согласующие трансформаторы в виде диэлектрических шайб, к торцу первого согласуюшего трансформатора, обращенного вThe indicated technical result is achieved by the fact that in the known waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which a cylindrical ferrite rod is installed, to the ends of which are connected the first and second matching transformers in the form of dielectric washers, to the end of the first matching transformer, converted to
сторону пространства, присоединен диэлектрический стержень с излучателем на свободном конце, причем цилиндрический ферритовый стержень фазовращателя, первый, второй согласующие трансформаторы и часть диэлектрического стержня металлизированы и образуют круглый волновод, на диэлектрическом стержне на некотором расстоянии от конца металлизации сделана замкнутая по окружности металлизированная проточка, а излучатель имеет коническую форму, согласно полезной модели к торцу второго согласующего трансформатора присоединен третий согласующий трансформатор в виде диэлектрической щайбы, геометрические размеры и диэлектрическая постоянная которой выбираются в соответствии с геометрическими размерами и диэлектрической постоянной цилиндрического ферритового стержня и возбуждающего прямоугольного волновода; на части металлизированного цилиндрического ферритового стержня, обращенной внутрь ФАР, перед фазовращателем укреплен статический преобразователь поляризации радиоволн, ось симметрии которого установлена под углом 45° к плоскости возбуждающей линейной поляризации, выполненный в виде двух постоянных магнитов с бащмаками так, что одноименные полюса магнитов расположены друг против друга, при этом внутренняя поверхность бащмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии башмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и щириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня.side of space, a dielectric rod with a radiator at the free end is attached, and the cylindrical ferrite rod of the phase shifter, the first, second matching transformers and part of the dielectric rod are metallized and form a round waveguide, a circularly closed metallized groove is made on the dielectric rod at a certain distance from the metallization end, and the emitter has a conical shape, according to a utility model, the third according to the end face of the second matching transformer popping a dielectric transformer schayby, geometrical dimensions and dielectric constant which is selected in accordance with the geometrical dimensions and dielectric constant of the cylindrical ferrite rod and exciting a rectangular waveguide; on the part of the metallized cylindrical ferrite rod facing the headlamp, a static radio wave polarization transducer is mounted in front of the phase shifter, the axis of symmetry of which is set at an angle of 45 ° to the plane of the exciting linear polarization, made in the form of two permanent magnets with baschmucks so that the same pole of the magnets are opposite each other other, while the inner surface of the bashmak has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry of the shoes a can avka with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of a cylindrical ferrite rod.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном волноводностержневом антенном элементе ФАР, содержащем фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, к торцам которого присоединены первый и второй согласующие трансформаторы в виде диэлектрических шайб, к торцу первого согласующего трансформатора, обращенного в сторону пространства, присоединен диэлектрический стержень с излучателем на свободном конце, причем цилиндрический ферритовый стержень фазовращателя, первый, второй согласующие трансформаторы и часть диэлектрического стержня металлизированы и образуют круглый волновод, на диэлектрическом стержне на некотором расстоянии от конца металлизации сделана замкнутая по окружности металлизированная проточка, а излучатель имеет коническую форму, согласно полезной модели к торцу второго согласующего трансформатора присоединен третий согласующий трансформатор в виде диэлектрической шайбы, геометрические размеры и диэлектрическая постоянная которой выбираются в соответствии с геометрическими размерами и диэлектрической постоянной цилиндрического ферритового стержня и возбуждающего прямоугольного волновода; на части металлизированного цилиндрического ферритового стержня, обращенной внутрь ФАР, перед фазовращателем укреплен статический преобразователь поляризации радиоволн, ось симметрии которого установлена под углом 45° к плоскости возбуждающей линейной поляризации, выполненный в виде двух постоянных магнитов с бащмаками так, что одноименные полюса магнитов расположены друг против друга, при этом внутренняя поверхность бащмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии бащмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,3 5)R и щириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а после фазовращателя на части металлизированного ферритового стержня, обращенной в сторону пространства, установлен динамический преобразователь поляризации радиоволн, выполненный в виде двух ферритовьк с прямоугольной петлей гистерезиса магнитопроводов с бащмаками, при этом внутренняя поверхность бащмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии бащмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и щириной (0,1 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а вдоль этой канавки и наружных граней магнитопроводов уложены витки обмотки управления.The specified technical result is achieved by the fact that in the known waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which there is a cylindrical ferrite rod, to the ends of which are connected the first and second matching transformers in the form of dielectric washers, to the end of the first matching transformer, facing the space, a dielectric rod is connected with a radiator at the free end, and the cylindrical ferrite erased The phase shifter, the first, second matching transformers and part of the dielectric rod are metallized and form a round waveguide, a circularly closed metallized groove is made on the dielectric rod at some distance from the metallization end, and the emitter has a conical shape, according to a utility model, the third one is connected to the end of the second matching transformer matching transformer in the form of a dielectric washer, the geometric dimensions and dielectric constant of which are selected in accordance with the geometric dimensions and dielectric constant of a cylindrical ferrite rod and an exciting rectangular waveguide; on the part of the metallized cylindrical ferrite rod facing the headlamp, a static radio wave polarization transducer is mounted in front of the phase shifter, the axis of symmetry of which is set at an angle of 45 ° to the plane of the exciting linear polarization, made in the form of two permanent magnets with baschmucks so that the same pole of the magnets are opposite each other other, while the inner surface of the baschmaks has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry of the bashmaks a can avka with a depth of (0.25 - 0.3 5) R and a width (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of the cylindrical ferrite rod, and after the phase shifter, on the part of the metallized ferrite rod, facing space, a dynamic transducer of polarization of radio waves is installed, made in the form of two ferrite wires with a rectangular hysteresis loop of magnetic cores with baschmaks, while the inner surface of the baschmaks has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry a groove with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width of (0.1 0.2) C, where R and C, respectively, is the radius and circumference of a cylindrical ferrite rod, and coils are laid along this groove and the outer faces of the magnetic cores winding control.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном волноводностержневом антенном элементе ФАР, содержащем фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, больщая часть поверхности которого металлизирована, образуя круглый волновод, излучающим элементом является обращенный в сторону пространства конец цилиндрического ферритового стержня, выполненный в виде свободных от металлизации цилиндрического и конического участков, которые помещены соосно в круглый ступенчатый волновод большего диаметра, выполненный в соответствии с периодом рещетки в металлической плите, образующей конструктивную основу ФАР, торец конического участка ферритового стержня упирается в диэлектрическую вставку, установленную во внещней части ступенчатого волновода, имеющей несколько больщий диаметр, и сообщающейся с пространством, согласно полезной модели другой конец цилиндрического ферритового стержня имеет прямой срез, к которому присоединены первый и второй согласующие трансформаторы в виде диэлектрических щайб, геометрические размеры и диэлектрические постоянные которых выбираются в соответствии с геометрическими размерами и диэлектрическими постоянными цилиндрического ферритового стержня и возбуждающего прямоугольного волновода, причем первый согласующий трансформатор находится под общим слоем металлизации; на части металлизированного цилиндрического ферритового стержня, обращенной внутрь ФАР, перед фазовращателем укреплен статический преобразователь поляризации радиоволн, ось симметрии которого установлена под углом 45 к плоскости возбуждающей линейной поляризации, выполненный в виде двух постоянных магнитов с башмаками так, что одноименные полюса магнитов расположены друг против друга, при этом внутренняя поверхность башмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии башмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и шириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня.The specified technical result is achieved by the fact that in the known waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which a cylindrical ferrite rod is installed, a large part of the surface of which is metallized, forming a circular waveguide, the radiating element is the end of the cylindrical ferrite facing the space a rod made in the form of cylindrical and conical sections free from metallization, which are placed coax o into a round stepped waveguide of a larger diameter, made in accordance with the period of the lattice in a metal plate, forming the structural basis of the PAR, the end face of the conical portion of the ferrite rod abuts against a dielectric insert installed in the outer part of the stepped waveguide having a slightly larger diameter and communicating with the space according to a utility model, the other end of the cylindrical ferrite rod has a straight cut to which the first and second matching transformers are connected in the form of a die ktricheskih schayb, geometrical dimensions and dielectric constant are selected in accordance with the geometrical dimensions and dielectric constant of the cylindrical ferrite rod and exciting a rectangular waveguide, wherein the first matching transformer is under common metallization layer; on the part of the metallized cylindrical ferrite rod facing the headlamp, a static radio wave polarization converter is mounted in front of the phase shifter, the axis of symmetry of which is mounted at an angle of 45 to the plane of the exciting linear polarization, made in the form of two permanent magnets with shoes so that the same magnet poles are located opposite each other moreover, the inner surface of the shoes has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, a channel is made on it along the axis of symmetry of the shoes with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width of (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of a cylindrical ferrite rod.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном вол но водностержневом антенном элементе ФАР, содержащем фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, большая часть поверхности которого металлизирована, образуя круглый волновод, излучающим элементом является обращенный в сторону пространства конец цилиндрического ферритового стержня, выполненный в виде свободных от металлизации цилиндрического и конического участков, которые помещены соосно в круглый ступенчатый волновод большего диаметра, выполненный в соответствии с периодом решетки в металлической плите, образующей конструктивную основу ФАР, торец конического участка ферритового стержня упирается в диэлектрическую вставку, установленную во внешней части ступенчатого волновода, имеющей несколько больший диаметр, и сообщающейся с пространством, согласно полезной модели другой конец цилиндрического ферритового стержня имеет прямой срез, к которому присоединены первый и второй согласующие трансформаторы в виде диэлектрических шайб, геометрические размеры и диэлектрические постоянные которых выбираются в соответствии с геометрическими размерами и диэлектрическими постоянными цилиндрического ферритового стержня и возбуждающего прямоугольного волновода, причем первый согласующий трансформатор находится под общим слоем металлизации; на части металлизированного цилиндрического ферритового стержня, обращенной внутрь ФАР, перед фазовращателем укреплен статический преобразователь поляризации радиоволн, ось симметрии которого установлена под углом 45° к плоскости возбуждающей линейной поляризации, выполненный в виде двух постоянных магнитов с башмаками так, что одноименные полюса магнитов расположены друг против друга, при этом внутренняя поверхность бащмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии бащмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,3 5)R и щириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а после фазовра6The specified technical result is achieved by the fact that in the known waveguide water-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which there is a cylindrical ferrite rod, most of the surface of which is metallized, forming a round waveguide, the radiating element is the end facing the space side a cylindrical ferrite rod made in the form of cylindrical and conical sections free from metallization, which are placed but in a round stepped waveguide of a larger diameter, made in accordance with the lattice period in a metal plate forming the PAR head-up, the end face of the conical portion of the ferrite rod abuts against a dielectric insert installed in the outer part of the stepped waveguide having a slightly larger diameter and communicating with the space according to a utility model, the other end of the cylindrical ferrite rod has a straight cut, to which are connected the first and second matching transformers in the form of die ektricheskih washers, geometrical dimensions and dielectric constant are selected in accordance with the geometrical dimensions and dielectric constant of the cylindrical ferrite rod and exciting a rectangular waveguide, wherein the first matching transformer is under common metallization layer; on the part of the metallized cylindrical ferrite rod facing the headlamp, a static radio wave polarization transducer is mounted in front of the phase shifter, the axis of symmetry of which is mounted at an angle of 45 ° to the plane of the exciting linear polarization, made in the form of two permanent magnets with shoes so that the magnet poles of the same name are opposite each other other, while the inner surface of the baschmaks has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry of the bashmaks a can avka with a depth of (0.25 - 0.3 5) R and a width of (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of a cylindrical ferrite rod, and after fazovra6
щателя на части металлизированного ферритового стержня, обращенной в сторону пространства, установлен динамический преобразователь поляризации радиоволн, выполненный в виде двух ферритовых с прямоугольной петлей гистерезиса магнитопроводов с башмаками, при этом внутренняя поверхность башмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии башмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,35)R и шириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а вдоль этой канавки и наружных граней магнитопроводов уложены витки обмотки управления.On the part of the metallized ferrite rod facing the space, a dynamic radio wave polarization transducer is installed, made in the form of two ferrite with a rectangular hysteresis loop of magnetic cores with shoes, while the inner surface of the shoes has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry of the shoes is made a groove with a depth of (0.25 - 0.35) R and a width of (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of a cylindrical ferrite rod, and along the groove and the outer faces of the magnetic cores stacked turns control winding.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном волноводностержневом антенном элементе ФАР, содержащем фазовращатель, выполненный в виде намагничивающей обмотки, внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень, большая часть поверхносги которого металлизирована, образуя круглый волновод, первым излучающим элементом является обращенный в сторону пространства первый конец цилиндрического ферритового стержня, выполненный в виде свободных от металлизации первого цилиндрического и первого конического участков, которые помещены соосно в первый круглый ступенчатый волновод больщего диаметра, выполненный в соответствии с периодом решетки в металлической плите, образующей конструктивную основу ФАР, торец первого конического участка ферритового стержня упирается в первую диэлектрическую вставку, установленную во внешней части круглого ступенчатого волновода, имеющей несколько больший диаметр, и сообщающейся с пространством, согласно полезной модели вторым излучающим элементом является обращенный в сторону облучателя ФАР другой конец цилиндрического ферритового стержня, выполненный в виде свободных от металлизации второго цилиндрического и второго конического участков, помещенных соосно во второй круглый ступенчатый волновод большего диаметра, внешняя часть которого сообщается с пространством со стороны облучателя, имеет несколько больший диаметр и заполнена второй диэлектрической вставкой, в которую упирается торец второго конического участка цилиндрического ферритового стержня; после фазовращателя на части металлизированного ферритового стержня, обращенной в сторону пространства, установлен динамический преобразователь поляризации радиоволн, выполненный в виде двух ферритовых с прямоугольной петлей гистерезиса магнитопроводов с башмаками, при этом внутренняя поверхность башмаков имеет форму окружности цилиндрического ферритового стержня, на ней по оси симметрии башмаков выполнена канавка глубиной (0,25 - 0,3 5)R и шириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности цилиндрического ферритового стержня, а вдоль этой канавки и наружных граней магнитопроводов уложены витки обмотки управленияThe specified technical result is achieved by the fact that in the known waveguide-rod antenna element PAR, containing a phase shifter made in the form of a magnetizing winding, inside which there is a cylindrical ferrite rod, most of the surface of which is metallized, forming a circular waveguide, the first radiating element is the first end facing space a cylindrical ferrite rod, made in the form of metallization-free first cylindrical and first conical astrags, which are placed coaxially in the first round stepwise waveguide of large diameter, made in accordance with the lattice period in a metal plate forming the PAR base, the end face of the first conical portion of the ferrite rod abuts against the first dielectric insert installed in the outer part of the circular step waveguide having several a larger diameter, and communicating with space, according to a utility model, the second radiating element is the other end facing the illuminator PAR a cylindrical ferrite rod, made in the form of a second cylindrical and second conical sections free of metallization, placed coaxially in a second circular step waveguide of a larger diameter, the outer part of which communicates with the space from the side of the irradiator, has a slightly larger diameter and is filled with a second dielectric insert against which the end face of the second conical section of a cylindrical ferrite rod; after the phase shifter, a part of the metallized ferrite rod facing the space is equipped with a dynamic radio wave polarization converter made in the form of two ferrite with a rectangular hysteresis loop of magnetic cores with shoes, while the inner surface of the shoes has the shape of a circle of a cylindrical ferrite rod, on it along the axis of symmetry of the shoes a groove is made with a depth of (0.25 - 0.3 5) R and a width of (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, are the radius and circumference of the cylindrical ferrite c rod, and along this groove and the outer faces of the magnetic circuits are laid turns of the control winding
Вторые круглые ступенчатые волноводы выполнены в соответствии с периодом решетки, например методом штамповки, в металлическом или покрытом слоем металлизации пластмассовом листе определенных размеров, который связан с металлической плитой при помощи, например, болтовых соединений.The second circular step waveguides are made in accordance with the grating period, for example by stamping, in a metal sheet or a plastic sheet coated with a metallization layer of a certain size, which is connected to a metal plate using, for example, bolted joints.
Между торцами первого и второго конических участков цилиндрического ферритового стержня и первой и второй диэлектрическими вставками, соответственно, допускаются небольшие воздушные зазоры, величины которых определяются экспериментально.Between the ends of the first and second conical sections of the cylindrical ferrite rod and the first and second dielectric inserts, respectively, small air gaps are allowed, the values of which are determined experimentally.
Полезные модели поясняются чертежами, на которых представлены; фиг. 1,2- варианты устройства преобразователя поляризации радиоволн (статического и динамического, соотвеггственно); фиг. 3-8 - варианты конструктивных схем волноводно-стержневого антенного элемента ФАР, снабженного статическим и/или динамическим преобразователями поляризации радиоволн; фиг. 9 (а, б,) - петли гистерезиса намагничивания магнитопровода фазовращателя волноводно-стержневого антенного элемента ФАР, поясняющие его работу.Utility models are illustrated by drawings in which are presented; FIG. 1,2- device options for the polarization converter of radio waves (static and dynamic, respectively); FIG. 3-8 - options for structural schemes of the waveguide-rod antenna element of the PAR, equipped with static and / or dynamic transducers of polarization of radio waves; FIG. 9 (a, b,) - hysteresis loops of the magnetization of the magnetic circuit of the phase shifter of the PAR waveguide-rod antenna element, explaining its operation.
Статический преобразователь поляризации радиоволн (фиг. 1) выполнен в виде цилиндрического ферритового стержня 1, покрытого тонким (порядка 1,5 мкм) слоем металлизации 2, на поверхности которой укреплены два постоянных магнита 3, 4 с башмаками 5, 6 так, что одноименные полюса магнитов расположены друг против друга. Постоянные магниты 3, 4 имеют длину порядка 10 мм и могут быть изготовлены, например, из бариевого феррита 6БИ240 или из любого металлического магнитного материала типа ЮНДК. Внутренние поверхности башмаков 5, 6 вьшолнены по форме окружности металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1, отшлифованы с высоким классом точности, плотно прижаты с помощью, например, нитяного бандажа (на чертеже не показано) к металлизированной поверхности 2 цилиндрического ферритового стержня 1 так, чтобы зазор между ними не превышал 30 мкм. Одноименные полюса постоянных магнитов 3, 4 располагаются напротив друг друга по оси металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1, причем площадь прилегания полюсов определяется экспериментально для каждой конструкции по наилучшему коэффициенту эллиптичности электромагнитной волны круговой про.пяризации на выходе устройства, когда на его вход подается волна с линейной поляризацией. Для обеспечения азимутальной симметрии магнитного поля, благодаря чему уменьшаются резонансные пики потерь СВЧ-энергии на высших типах волн, на внутренней поверхности башмаков 5, 6 по оси симметрии выполнены канавки, соответственно, 7, 8 г:тубиной (0,25 - 0,3 5)R иThe static converter of polarization of radio waves (Fig. 1) is made in the form of a cylindrical ferrite rod 1, covered with a thin (about 1.5 μm) metallization layer 2, on the surface of which two permanent magnets 3, 4 with shoes 5, 6 are fixed so that the poles of the same name magnets are located against each other. Permanent magnets 3, 4 have a length of about 10 mm and can be made, for example, of 6BI240 barium ferrite or any metal magnetic material such as UNDK. The inner surfaces of the shoes 5, 6 are made in the shape of a circle of a metallized cylindrical ferrite rod 1, ground with a high accuracy class, tightly pressed using, for example, a thread brace (not shown in the drawing) to the metallized surface 2 of the cylindrical ferrite rod 1 so that the gap between they did not exceed 30 microns. The same-name poles of permanent magnets 3, 4 are located opposite each other along the axis of the metallized cylindrical ferrite rod 1, and the contact area of the poles is determined experimentally for each structure by the best ellipticity coefficient of the circularly polarized electromagnetic wave at the output of the device when a linear wave is applied to its input polarized. To ensure azimuthal symmetry of the magnetic field, due to which the resonance peaks of microwave energy losses at higher types of waves are reduced, grooves of 7.8 g, respectively, are made on the inner surface of shoes 5, 6 along the axis of symmetry: tubing (0.25 - 0.3 5) R and
8 8
шириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1.width (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, the radius and circumference of the metallized cylindrical ferrite rod 1.
Статический преобразователь поляризации радиоволн работает следующим образом. Электромагнитная волна (ЭМВ) линейной поляризации, падающая на вход преобразователя, может быть разложена на две ЭМВ с линейной поляризацией. В магнитном поле преобразователя (показано пунктирными линиями) эти поляризации получают дополнительный различный фазовый сдвиг так, что между ними фазовый сдвиг становится равным я/2. Это будет соответствовать круговой поляризации. Таким образом, после подачи на вход статического преобразователя ЭМВ с линейной поляризацией на его выходе она приобретает круговую поляризацию.A static converter of polarization of radio waves operates as follows. An electromagnetic wave (EMW) of linear polarization incident on the input of the converter can be decomposed into two linearly polarized EMW. In the magnetic field of the transducer (shown by dashed lines), these polarizations receive an additional different phase shift so that between them the phase shift becomes equal to π / 2. This will correspond to circular polarization. Thus, after applying to the input of a static electromagnetic converter with linear polarization at its output, it acquires circular polarization.
Динамический преобразователь поляризации радиоволн (фиг. 2) выполнен в виде цилиндрического ферритового стержня 1, покрьггого тонким (порядка 1,5 мкм) слоем металлизации 2, на поверхности которой укреплены два магнитопровода 3,4с башмаками 5, 6. Магнитопроводы 3,4 имеют длину порядка 30 мм и изготовлены из феррита с прямой петлей гистерезиса, например, марки 100П. Внутренние поверхности башмаков 5, 6 выполнены по форме окружности металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1, отшлифованы с высоким классом точности, плотно прижаты с помощью, например, нитяного бандажа (на чертеже не показано) к металлизированной поверхности 2 цилиндрического ферритового стержня 1 так, чтобы зазор между ними не превьпиал 30 мкм. Полюса магнитопроводов 3, 4 располагаются напротив друг друга по оси металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1, причем площадь прилегания полюсов определяется экспериментально для каждой конструкции по наилучшему коэффициенту эллиптичности электромагнитной волны круговой поляризации на выходе устройства, когда на его вход подается волна с линейной поляризацией. Для обеспечения азимутальной симметрии подмагничиваюшего магнитного поля, благодаря чему уменьшаются резонансные пики потерь СВЧ-энергии на высших типах волн, на внутренней поверхности башмаков 5, 6 по оси симметрии выполнены канавки, соответственно, 7, 8 глубиной (0,25 - 0,3 5)R и шириной (0,1 - 0,2)С, где R и С, соответственно, радиус и длина окружности металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1. Вдоль канавок 7, 8 и наружных граней магнитопроводов 3, 4 уложены витки обмоток управления 9,10, выводы которых подключены к устройству управления ФАР.The dynamic converter of polarization of radio waves (Fig. 2) is made in the form of a cylindrical ferrite rod 1, covered with a thin (of the order of 1.5 μm) metallization layer 2, on the surface of which two magnetic cores 3.4 with shoes 5, 6 are fixed. Magnetic cores 3.4 have a length about 30 mm and are made of ferrite with a direct hysteresis loop, for example, grade 100P. The inner surfaces of the shoes 5, 6 are made in the shape of a circle of a metallized cylindrical ferrite rod 1, sanded with a high accuracy class, tightly pressed using, for example, a thread band (not shown in the drawing) to the metallized surface 2 of a cylindrical ferrite rod 1 so that the gap between They did not exceed 30 microns. The poles of the magnetic cores 3, 4 are located opposite each other along the axis of the metallized cylindrical ferrite rod 1, and the contact area of the poles is determined experimentally for each design by the best ellipticity coefficient of an electromagnetic wave of circular polarization at the output of the device when a linearly polarized wave is fed to its input. To ensure the azimuthal symmetry of the magnetizing magnetic field, due to which the resonance peaks of microwave energy losses at higher types of waves are reduced, grooves are made on the inner surface of shoes 5, 6 along the axis of symmetry, respectively, 7, 8 deep (0.25 - 0.3 5 ) R and a width of (0.1 - 0.2) C, where R and C, respectively, the radius and circumference of the metallized cylindrical ferrite rod 1. Along the grooves 7, 8 and the outer faces of the magnetic circuits 3, 4, the turns of the control windings 9 are laid, 10, the conclusions of which are connected to the control device HEADLIGHT.
Динамический преобразователь поляризации радиоволн работает следующим образом. ЭМВ круговой поляризации, падающая на вход преобразовате.пя, может бьпъ разложена на две ЭМВ с линейной по.ляризацией с разницей по фазе Аф я/2. При прохождении этихDynamic converter of polarization of radio waves works as follows. A circular polarized electromagnetic wave incident on the input of the converter can be decomposed into two electromagnetic waves with linear polarization with a phase difference Af / 2. When going through these
Л1-С,; /l/-/ //L1-C ;; / l / - / //
двух ЭВМ через феррит, находящийся в магнитном поле, разность фаз между ними будет меняться на ±л/2, при этом на выходе преобразователя будут получены линейные ортогональные поляризации. Вначале на обмотки управления 9, 10 подается импульс «сброса и магнитная система устанавливается в состояние, соответствующее -Вг (фиг. 8). Затем подается импульс длительностью TO и система устанавливается в состояние, соответствующее В О (фиг. 8а). В этом состоянии происходит излучение и прием ЭМБ круговой поляризации. При необходимости установить линейную поляризацию на обмотки управления 9, 10 подается импульс Тог или Тов И на выходе динамического преобразовате.пя могут бьггь получены горизонтальная или вертикальная линейные поляризации. При подаче импульсов Тго или Тво магнитная система переходит в состояние, соответствующее круговой по.11яризации. Если магнитная система находится в состояниях, соответствующих ортогональным поляризациям, то, подавая импульсы Твг и Тгв, мы можем переключать две линейный поляризации (фиг. 86). Периодически необходимо производить «обнуление - возвращение магнитной системы в исходное состояние, соответствующее -Вг, затем в состояние, соответствующее В О, и далее в соответствии с циклом работы ФАР.of two computers through ferrite located in a magnetic field, the phase difference between them will change by ± l / 2, and linear orthogonal polarizations will be obtained at the output of the converter. First, a reset pulse is applied to the control windings 9, 10 and the magnetic system is set to the state corresponding to -Br (Fig. 8). Then a pulse of duration TO is applied and the system is set to the state corresponding to B O (Fig. 8a). In this state, circularly polarized EMB is emitted and received. If necessary, establish a linear polarization on the control windings 9, 10, a Tog or Pulse pulse is applied at the output of the dynamic converter. Horizontal or vertical linear polarizations can be obtained. When Tgo or Two pulses are applied, the magnetic system goes into a state corresponding to a circular polarization. If the magnetic system is in states corresponding to orthogonal polarizations, then by supplying pulses Tv and Tv, we can switch two linear polarizations (Fig. 86). From time to time, it is necessary to carry out “zeroing — the return of the magnetic system to its initial state corresponding to -Vr, then to the state corresponding to B O, and then in accordance with the PAR operation cycle.
Волноводно-стержневой антенный элемент по первому варианту осуществления полезной модели предназначен для использования в проходных (линзовых) ФАР, в которых возбуждение антенных элементов осуществляется с помощью моноимпульсного облучателя, установленного в фокусе ФАР. Волноводно-стержневой антенный элемент ФАР (фиг. 3) содержит фазовращатель 11, выполненный в виде намагничивающей обмотки (на чертеже не показана), внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень 1, к торцам которого через согласующие трансформаторы в виде диэлектрических шайб 12, 13 присоединены диэлектрические стержни 14, 15 с коническими излучателями 16, 17 на свободном конце. Все указанные детали выполнены с одинаковым диаметром, жестко соединены между собой, например, с помощью клея, и заключены в общий отрезок круглого металлизированного волновода 18, полученного путем напыления или гальванического нанесения слоя металла, например, меди, толщиной 1,1 - 1,5 мкм на их поверхность за исключением концов диэлектрических стержней 14, 15. Цилиндрический ферритовый стержень 1 выполнен из феррита с диэлектрической проницаемостью е 14 - 17, согласующие диэлектрические шайбы 12, 13 - из материала, например ситалла, с диэлектрической проницаемостью 9 - 11, а диэлектрические стержни 14, 15 с излучателями 16, 17 - из ситалла с диэлектрической проницаемостью 8 7,15 - 7,35. Для согласования металлизированных 18 и неметаллизированных 14, 15 участков на поверхности диэлектрических стержней 14, 15 на некотором расстоянии от концовThe waveguide-rod antenna element according to the first embodiment of the utility model is intended for use in passage (lens) headlamps, in which the antenna elements are excited using a monopulse irradiator installed in the focus of the headlamp. The waveguide-rod antenna element PAR (Fig. 3) contains a phase shifter 11 made in the form of a magnetizing winding (not shown in the drawing), inside which a cylindrical ferrite rod 1 is installed, to the ends of which are connected dielectric washers 12, 13 with dielectric washers rods 14, 15 with conical radiators 16, 17 at the free end. All these parts are made with the same diameter, are rigidly interconnected, for example, using glue, and are enclosed in a common segment of a round metallized waveguide 18, obtained by spraying or galvanic deposition of a metal layer, for example, copper, with a thickness of 1.1 - 1.5 microns on their surface except for the ends of the dielectric rods 14, 15. The cylindrical ferrite rod 1 is made of ferrite with a dielectric constant e 14 - 17, matching dielectric washers 12, 13 - from a material, for example, glass, with dielectric oh permeability 9 - 11, and the dielectric rods 14, 15 with radiators 16, 17 - of the glass-ceramic with permittivity 8 7.15 - 7.35. For matching metallized 18 and non-metallized 14, 15 sections on the surface of the dielectric rods 14, 15 at a certain distance from the ends
общего отрезка круглого металлизированного волновода 18 выполнены замкнутые по окружности канавки 19, 20 конического профиля, на поверхности которых нанесено металлизированное покрытие. Ширина, глубина и расстояние от канавок 19, 20 до концов общего отрезка круглого металлизированного волновода 18 определяются экспериментально из условия минимизации отражения СВЧ-энергии от концов волновода 18 внутрь диэлектрических стержней 14, 15. На части общего цилиндрического металлизированного ферритового стержня 1, обращенной в стгарону пространства (после фазовращателя 11 по отношению к облучателю ФАР), установлен описанный выше динамический преобразователь поляризации радиоволн, обмотки управления 9,10 которого подключены к устройству управления ФАР.of a common segment of a circular metallized waveguide 18, grooves 19, 20 of a conical profile closed around the circumference are made, on the surface of which a metallized coating is applied. The width, depth and distance from the grooves 19, 20 to the ends of the common segment of the circular metallized waveguide 18 are determined experimentally from the condition of minimizing the reflection of microwave energy from the ends of the waveguide 18 into the dielectric rods 14, 15. On the part of the common cylindrical metallized ferrite rod 1 facing the stargon space (after the phase shifter 11 with respect to the HEADLIGHTER irradiator), the above-described dynamic converter of polarization of radio waves, the control windings 9.10 of which are connected to the device, is installed TWO headlight control.
Волноводно-стержневой антенный элемент ФАР (фиг. 3) работает следующим образом. ЭМБ с круговой поляризацией от облучателя ФАР приходят к излучателю 16, по круглому металлизированному волноводу 18 проходят в фазовращатель 11, в котором установлен фазовый сдвиг, необходимый для работы антенны, и далее по волноводу 18 приходят к динамическому преобразователю поляризации радиоволн 3. С помощью управляющего устройства устанавливается один из трех возможных режимов преобразователя - круговая поляризация и две линейных ортогональных по.11яризации - горизонтальная или вертикальная. Через излучатель 17 энергия ЭМВ излучается в пространство.The waveguide-rod antenna element PAR (Fig. 3) works as follows. EMBs with circular polarization from the PAR illuminator come to the emitter 16, pass through a round metallized waveguide 18 to a phase shifter 11, in which the phase shift necessary for the antenna to operate is established, and then to the dynamic polarization transducer of radio waves 3 through a waveguide 18. Using a control device one of the three possible converter modes is established — circular polarization and two linear orthogonal 11 polarizations — horizontal or vertical. Through the emitter 17, the energy of the EMW is radiated into space.
Волноводно-стержневой антенный элемент по втгорому, третьему, четвертому и пятому вариантам осуществления полезной модели предназначен для использования в проходных ФАР, в которых возбуждение антенных элементов осуществляется с помощью возбуждающего прямоугольного волновода или моноимпульсного облучателя с линейной поляризацией ЭМВ.The waveguide-rod antenna element according to the second, third, fourth and fifth embodiments of the utility model is intended for use in pass-through headlights, in which the antenna elements are excited using a rectangular excitation waveguide or a monopulse irradiator with linear polarization of the electromagnetic field.
Волноводно-стержневой антенный элемент ФАР по второму варианту (фиг. 4) содержит фазовращатель 11, выполненный в виде намагничивающей обмотки (на чертеже не показана), внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень 1, к одному торцу которого (обращенному в сторону пространства) через первый согласующий трансформатор в виде диэлектрической щайбы (13) присоединен диэлектрический стержень (15) с излучателем (17) на свободном конце. Как и в первом варианте, все указанные детали выполнены с одинаковым диаметром, жестко соединены между собой, например, с помощью клея, и заключены в общий отрезок круглого металлизированного волновода 18 путем напыления или гальванического нанесения слоя металла, например, меди, толщиной 1,1 - 1,5 мкм на их поверхность за исключением конца диэлектрического стержня 15 и излучате.11я 17. Цилиндрический ферритовый стержень 1 выполнен из феррита с диэлектрической проницаемостью е 14The waveguide-rod antenna element PAR according to the second embodiment (Fig. 4) contains a phase shifter 11 made in the form of a magnetizing winding (not shown in the drawing), inside which a cylindrical ferrite rod 1 is installed, to one end of which (facing space) through the first a matching transformer in the form of a dielectric washer (13) is connected to a dielectric rod (15) with an emitter (17) at the free end. As in the first embodiment, all these parts are made with the same diameter, are rigidly interconnected, for example, with glue, and are enclosed in a common segment of a round metallized waveguide 18 by spraying or galvanic deposition of a metal layer, for example, copper, 1.1 thick - 1.5 μm on their surface except for the end of the dielectric rod 15 and radiating. 11ya 17. The cylindrical ferrite rod 1 is made of ferrite with a dielectric constant of e 14
- 17, согласующая диэлектрическая шайба 13 - из материала, например ситалла, с диэлектрической проницаемостью е 9 - 11, а диэлектрический стержень 15 с излучателем 17 - из ситалла с диэлектрической проницаемостью Б 7,15 - 7,35. Для согласования металлизированного 18 и неметаллизированного 15 участков на поверхности диэлектрического стержня 15 на некотором расстоянии от концов общего отрезка круглого металлизированного волновода 18 выполнена замкнутая по окружности канавка 20 конического профиля, на поверхности которой нанесено металлизированное покрьггие. Расстояние от канавки 20 до конца общего отрезка круглого металлизированного волновода 18 определяются экспериментально из условия минимизации отражения СВЧ-энергии от концов волновода 18 внутрь диэлектрического стержня 15. К другому торцу цилиндрического ферритового стержня 1, обращенному в сторону возбуждающего прямоугольного волновода или облучателя ФАР, присоединены второй 21 и третий 22 согласующие трансформаторы, выполненные в виде щайб из ситалла или керамики с диэлектрической проницаемостью, соответственно, S2i 9 - 11 и 22 7,15 7,35. По сути, третий согласующий трансформатор 22 является цилиндрическим излучателем, геометрические размеры которого выбираются в соответствии с геометрическими размерами возбуждающего прямоугольного волновода или щага рещетки для линзового варианта ФАР. Перед фазовращателем 11 на части общего металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1, обращенной внутрь ФАР, укреплен статический преобразователь поляризации радиоволн (3, 4), ось симметрии которого установлена под углом 45 к плоскости возбуждающей линейной поляризации.- 17, matching dielectric washer 13 - from a material, for example, ceramic, with a dielectric constant e 9 - 11, and a dielectric rod 15 with a radiator 17 - from a ceramic with a dielectric constant B 7,15 - 7,35. To align the metallized 18 and non-metallized 15 sections on the surface of the dielectric rod 15 at some distance from the ends of the common segment of the circular metallized waveguide 18, a circumferentially closed groove 20 of a conical profile is made on the surface of which a metallized crotch coated. The distance from the groove 20 to the end of the common segment of the circular metallized waveguide 18 is determined experimentally from the condition of minimizing the reflection of microwave energy from the ends of the waveguide 18 into the dielectric rod 15. To the other end of the cylindrical ferrite rod 1, facing the exciting rectangular waveguide or the PAA irradiator, are connected 21 and third 22 matching transformers, made in the form of washers made of ceramic or ceramic with dielectric constant, respectively, S2i 9 - 11 and 22 7.15 7.35. In fact, the third matching transformer 22 is a cylindrical emitter, the geometrical dimensions of which are selected in accordance with the geometrical dimensions of the exciting rectangular waveguide or grid span for the lens version of the PAR. In front of the phase shifter 11, on the part of the common metallized cylindrical ferrite rod 1 facing the headlamp, a static radio wave polarization transducer (3, 4) is mounted, the axis of symmetry of which is installed at an angle of 45 to the plane of the exciting linear polarization.
Волноводно-стержневой антенный элемент ФАР (фиг. 4) работает следующим образом. ЭМВ из возбуждающего прямоугольного волновода или от облучателя ФАР возбуждают в согласующем трансформаторе 22 волну с линейной поляризацией, которая, пройдя через согласующий трансформатор 21, по круглому металлизированному волноводу 18 подходит к статическому преобразователю поляризации радиоволн 3, ось симметрии которого установлена под углом 45 градусов к волне с линейной по.11яризацией. Пройдя через преобразователь, волна приобретает круговую поляризацию. Далее в фазовращателе 11 ЭМВ получает заданный фазовый сдвиг и через излучатель 17 излучается в пространство.The waveguide-rod antenna element PAR (Fig. 4) works as follows. EMW from the exciting rectangular waveguide or from the PAR illuminator excites a linearly polarized wave in the matching transformer 22, which, passing through the matching transformer 21, goes through a circular metallized waveguide 18 to a static polarization converter 3, whose symmetry axis is set at an angle of 45 degrees to the wave with linear 11. Having passed through the transducer, the wave acquires circular polarization. Further, in the phase shifter 11, the EME receives a predetermined phase shift and is emitted into space through the emitter 17.
Третий вариант волноводно-стержневого антенного элемента ФАР (фиг. 5) отличается от его второго варианта тем, что он дополнительно снабжен динамическим преобразователем поляризации радиоволн, который установлен после фазовращателя 11 на части общего металлизированного ферритового стержня 1, обращенной в сторону пространства. Электромагнитные колебания от облучателя ФАР или от возбуждающего прямоугольного волноводаThe third version of the PAR waveguide-rod antenna element (Fig. 5) differs from its second variant in that it is additionally equipped with a dynamic radio wave polarization transducer, which is installed after the phase shifter 11 on the part of the common metallized ferrite rod 1 facing the space side. Electromagnetic vibrations from the PAR illuminator or from an exciting rectangular waveguide
возбуждают в согласующем трансформаторе 22 волну с линейной поляризацией Статический преобразователь поляризации радиоволн (3, 4), ось симметрии которого установлена под углом 45 градусов к волне с линейной поляризацией, преобразует волну с линейной поляризацией в волну с круговой поляризацией, которая, проходя через фазовращатель 11, приобретает необходимый фазовый сдвиг. Затем эта волна с круговой поляризацией проходит через динамический преобразователь поляризации радиоволн, который в зависимости от рабочих команд, подаваемых на управляющую обмотку 9, устанавливает один из трех возможных видов поляризации - круговую, линейную горизонтальную или линейную вертикальную.excite a linearly polarized wave in matching transformer 22 A static radio wave polarization transducer (3, 4), the axis of symmetry of which is set at an angle of 45 degrees to a linearly polarized wave, converts a linearly polarized wave into a circularly polarized wave, which, passing through the phase shifter 11 acquires the necessary phase shift. Then this circularly polarized wave passes through a dynamic polarization transducer of radio waves, which, depending on the working commands supplied to the control winding 9, sets one of three possible types of polarization - circular, linear horizontal or linear vertical.
Четвертый вариант волноводно-стержневого антенного элемента ФАР (фиг. 6) содержипг фазовращатель 11, выполненный в виде намагничивающей обмотки (на чертеже не показана), внутри которой установлен цилиндрический ферритовый стержень 1 с диэлектрической проницаемостью е 14-16, больщая часть поверхности которого металлизирована путем напыления или гальванического нанесения слоя металла, например, меди, толщиной 1,1 - 1,5 мкм, образуя круглый волновод 18. Излучающим элементом, обращенным в сторону пространства, является конец цилиндрического ферритового стержня 1, имеющий цилиндрический 23 и конический 24 участки, свободные от металлизации. Другой излучающий элемент 22, обращенный в сторону облучателя ФАР или возбуждающего прямоугольного волновода, выполнен аналогично из.11учате.пям 22 по второму и третьему вариантам устройства (фиг. 4). Цилиндрический 23 и конический 24 участки излучателя, обращенного в сторону пространства, помещены соосно в первый волновод 25 большего диаметра, выполненный в металлической плите 26. Торец конического участка 24 упирается в диэлектрическую вставку 27 с диэлектрической проницаемостью е 2,2 - 4,0, установленную во втором, состыкованным с первым, волноводе 28 несколько большего диаметра, вьтолненном со стороны внешней поверхности металлической плиты 26 и сообщающимся с пространством. Диаметры круглого ступенчатого волновода 25, 28 определяются периодом ФАР. Таким образом, металлическая плита 26 используется не только как конструктивная основа ФАР, но и как составная часть излучателя. Диаметры отверстий 25, 28 в металлической плите 26, геометрические размеры цилиндрического 23 и конического 24 участков цилиндрического ферритового стержня 1, свободных от металлизации, диэлектрическая проницаемость вставки 27 рассчитываются как для улучшения электродинамических характеристик излучающего элемента, так и из конструктивных соображений. В частности, между конической частью 24 и диэлектрической вставкой 27 допускается из конструктивно-технологических соображений небольшой воздушный зазор, который может служить дополнительной неоднородностью при согласовании излучателя 24 с пространством. 3. Перед фазовращателем 11 на части металлизированного цилиндрического ферритового стержня 1, обращенной внутрь ФАР, установлен описанный выше статический преобразователь поляризации радиоволн. Его ось симметрии установлена под углом 45 к плоскости возбуждающей линейной поляризации. Таким образом, в отличие от предыдущих вариантов, в волноводно-стержневом антенном элементе ФАР по четвертому варианту излучающая часть представляет собой волноводную конструкцию. Он работает аналогично волноводно-стержневому антенному элементу по второму варианту (фиг. 4).The fourth version of the waveguide-rod antenna element PAR (Fig. 6) contains a phase shifter 11 made in the form of a magnetizing winding (not shown in the drawing), inside which a cylindrical ferrite rod 1 with a dielectric constant of e 14-16 is installed, most of the surface of which is metallized by sputtering or galvanic deposition of a metal layer, for example, copper, with a thickness of 1.1 - 1.5 microns, forming a circular waveguide 18. The radiating element facing the space is the end of the cylindrical ferry ovogo rod 1 having a cylindrical 23 and conical 24 portions free of metallization. Another radiating element 22, facing the illuminator PAR or excitation rectangular waveguide, is made in the same way as in item 11 of section 22 of the second and third versions of the device (Fig. 4). Cylindrical 23 and conical 24 sections of the emitter facing the side of space are placed coaxially in the first waveguide 25 of a larger diameter, made in a metal plate 26. The end face of the conical section 24 abuts against a dielectric insert 27 with a dielectric constant e 2.2 - 4.0 installed in the second, coupled with the first, waveguide 28 of slightly larger diameter, executed from the outer surface of the metal plate 26 and communicating with the space. The diameters of a circular stepped waveguide 25, 28 are determined by the PAR period. Thus, the metal plate 26 is used not only as a structural basis for the HEADLIGHTS, but also as an integral part of the emitter. The diameters of the holes 25, 28 in the metal plate 26, the geometric dimensions of the cylindrical 23 and conical 24 sections of the cylindrical ferrite rod 1, free of metallization, the dielectric constant of the insert 27 are calculated both to improve the electrodynamic characteristics of the radiating element, and from structural considerations. In particular, between the conical part 24 and the dielectric insert 27, for structural and technological reasons, a small air gap is allowed, which can serve as additional heterogeneity when matching the emitter 24 with the space. 3. In front of the phase shifter 11, on the part of the metallized cylindrical ferrite rod 1 facing the headlamp, the above described static radio wave polarization converter is installed. Its axis of symmetry is set at an angle of 45 to the plane of the exciting linear polarization. Thus, in contrast to the previous versions, in the waveguide-rod antenna element of the PAR according to the fourth embodiment, the radiating part is a waveguide structure. It works similarly to the waveguide-rod antenna element according to the second embodiment (Fig. 4).
Пятый вариант волноводно-стержневого антенного элемента (фиг. 7) отличается от четвертого варианта тем, что на части цилиндрического металлизированного ферритового стержня 1, обращенной в сторону пространства (после фазовращателя 11 по отношению к облучателю ФАР или возбуждающему прямоугольному волноводу), дополнительно установлен описанный выше динамический преобразователь поляризации радиоволн, обмотки управления 9, 10 которого подключены к устройству управления ФАР. Волноводно-стержневой антенный элемент ФАР (фиг. 6) работает аналогично волноводно-стержневому антенному элементу по третьему варианту (фиг. 5).The fifth version of the waveguide-rod antenna element (Fig. 7) differs from the fourth variant in that on the part of the cylindrical metallized ferrite rod 1 facing the space (after the phase shifter 11 with respect to the illuminator PAR or the excitation rectangular waveguide), the above described is additionally installed dynamic converter of polarization of radio waves, control windings 9, 10 of which are connected to the headlamp control device. The waveguide-rod antenna element PAR (Fig. 6) operates similarly to the waveguide-rod antenna element according to the third embodiment (Fig. 5).
Волноводно-стержневой антенный элемент по шестому варианту осуществления полезной модели предназначен для использования в проходных (линзовых) ФАР, в которых возбуждение антенных элементов осуществляется с помощью моноимпульсного облучате.11я, установленного в фокусе ФАР. При этом волноводно-стержневой антенный элемент ФАР (фиг. 8) отличается от волноводно-стержневого антенного элемента ФАР по пятому варианту (фиг. 7) тем, что в нем отсутствует статический преобразователь поляризации радиоволн, а вторым излучающим элементом является обращенный в сторону облучателя ФАР другой конец цилиндрического ферритового стержня 1, выполненный в виде свободных от металлизации второго цилиндрического 29 и второго конического 30 участков, помещенных соосно в третий волновод 31 больщего диаметра, который состыкован с сообщающимся с прюстранством четвертым волноводом 32 несколько большего диаметра. Он заполнен второй диэлектрической вставкой 33, в которую упирается торец второго конического участка 30 цилиндрического ферритового стержня 1. Между торцами первого 24 и второго 30 конических участков цилиндрического ферритового стержня 1 и первой 27 и второй 33 диэлектрическими вставками, соответственно, допускаются небольшие воздушные зазоры. Третий 31 и четвертый 32 волноводы выполнены, например методом штамповки, в металлическом или в покрытомThe waveguide-rod antenna element according to the sixth embodiment of the utility model is intended for use in passage (lens) headlamps, in which the antenna elements are excited using monopulse irradiation. 11 installed in the focus of the headlamp. In this case, the waveguide-rod antenna element of the PAR (Fig. 8) differs from the waveguide-rod antenna of the PAR in the fifth embodiment (Fig. 7) in that it does not have a static converter of polarization of radio waves, and the second radiating element is facing the irradiator of the PAR the other end of the cylindrical ferrite rod 1, made in the form of metallization-free second cylindrical 29 and second conical 30 sections, placed coaxially in the third waveguide 31 of large diameter, which is docked with yuschimsya pryustranstvom a fourth waveguide 32 somewhat larger diameter. It is filled with a second dielectric insert 33, against which the end face of the second conical section 30 of the cylindrical ferrite rod 1 abuts. Between the ends of the first 24 and second 30 conical sections of the cylindrical ferrite rod 1 and the first 27 and second 33 dielectric inserts, respectively, small air gaps are allowed. The third 31 and fourth 32 waveguides are made, for example, by stamping, in metal or coated
///- . ./// -. .
/ - к .. ,. / - to ..,.
слоем металлизации пластмассовом листе 34 определенных размеров. Эти размеры выбираются исходя из технологических особенностей изготовления и удобства эксплуатации ФАР, например, при замене вышедших из строя волноводно-стержневых антенных элементов. Листы 34 связаны с металлической плитой 26 при помощи, например, болтовых соединений (на чертеже не показано). После фазовращателя на части металлизированного ферритового стержня 1, обращенной в сторону пространства, установлен описанный выше динамический преобразователь поляризации радиоволн. Таким образом, шестой вариант волноводностержневого антенного элемента ФАР характеризуется тем, что его обе излучающие части представляют собой волноводные конструкции. Это устройство работает аналогично волноводно-стержневому антенному элементу по первому варианту (фиг. 3).a plating layer of a plastic sheet 34 of certain sizes. These sizes are selected based on the technological features of manufacturing and ease of use of the headlamp, for example, when replacing failed waveguide-rod antenna elements. The sheets 34 are connected to a metal plate 26 using, for example, bolted connections (not shown in the drawing). After the phase shifter, on the part of the metallized ferrite rod 1 facing the space side, the dynamic radio-wave polarization converter described above is installed. Thus, the sixth version of the waveguide rod antenna element PAR is characterized in that both of its radiating parts are waveguide structures. This device operates similarly to the waveguide-rod antenna element according to the first embodiment (Fig. 3).
Использование заявленной группы полезных моделей при проектировании и конструировании ФАР позволяет повысить эффективность их работы за счет обеспечения возможности управления поляризацией электромагнитных волн, излучаемых и принимаемых преложенными волноводно-стержневыми антенными элементами.The use of the claimed group of utility models in the design and construction of headlamps improves their efficiency by providing the ability to control the polarization of electromagnetic waves emitted and received by the refined waveguide-rod antenna elements.
Источники информации:Sources of information:
1.ШЕЕ, vol. МТТ-35, No. 11, November 1987, pp. 1062-1065, fig. 1.1. NEXT, vol. MTT-35, No. 11, November 1987, pp. 1062-1065, fig. 1.
2.BounkinB.V. and Lemansld A.A. Experience of development and industrial production of X-band passive phased arrays. - L Onde Electrique. 1994, vol. 74, Mai-Juin, no. 3, pp. 13-17.2.BounkinB.V. and Lemansld A.A. Experience of development and industrial production of X-band passive phased arrays. - L Onde Electrique. 1994, vol. 74, Mai-Juin, no. 3, pp. 13-17.
3.Ю.П. Виниченко, A.E. Туманская. Волноводно-стержневой излучатель для фазированной антенной решетки. - «Электромагнитные волны и электронные системы, 1998, т. 3, № 5, стр. 61-63, рис. 1.3.Yu.P. Vinichenko, A.E. Tumanskaya. Waveguide-rod emitter for phased array antenna. - “Electromagnetic waves and electronic systems, 1998, vol. 3, No. 5, pp. 61-63, fig. 1.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114711/20U RU27269U1 (en) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | RADIO WAVE POLARIZATION CONVERTER (ITS OPTIONS) AND CONTROLLED WAVE-ROD ANTIC ELEMENT WITH PHASED ANTENNA ARRANGEMENT (ITS OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114711/20U RU27269U1 (en) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | RADIO WAVE POLARIZATION CONVERTER (ITS OPTIONS) AND CONTROLLED WAVE-ROD ANTIC ELEMENT WITH PHASED ANTENNA ARRANGEMENT (ITS OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU27269U1 true RU27269U1 (en) | 2003-01-10 |
Family
ID=35849372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114711/20U RU27269U1 (en) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | RADIO WAVE POLARIZATION CONVERTER (ITS OPTIONS) AND CONTROLLED WAVE-ROD ANTIC ELEMENT WITH PHASED ANTENNA ARRANGEMENT (ITS OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU27269U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187274U1 (en) * | 2018-09-17 | 2019-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "КЕРАМОПЛАСТ" | PASS ANTENNA ELEMENT |
| RU190520U1 (en) * | 2019-04-04 | 2019-07-03 | Открытое акционерное общество "Завод Магнетон" | PASSAGE ELEMENT OF A PHASED ANTENNA GRID |
-
2002
- 2002-06-06 RU RU2002114711/20U patent/RU27269U1/en active Protection Beyond IP Right Term
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187274U1 (en) * | 2018-09-17 | 2019-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "КЕРАМОПЛАСТ" | PASS ANTENNA ELEMENT |
| RU190520U1 (en) * | 2019-04-04 | 2019-07-03 | Открытое акционерное общество "Завод Магнетон" | PASSAGE ELEMENT OF A PHASED ANTENNA GRID |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW494605B (en) | Coaxial dielectric rod antenna | |
| CN113097735B (en) | Multifunctional super-surface and stealth antenna | |
| CN100424930C (en) | ANtenna with assembly of filtering material | |
| Courtney et al. | The coaxial beam-rotating antenna (COBRA): Theory of operation and measured performance | |
| RU2592054C1 (en) | Element of phased antenna array | |
| RU2325741C1 (en) | Phased antenna array element | |
| Dhouibi et al. | Planar metamaterial-based beam-scanning broadband microwave antenna | |
| Cao et al. | A low‐profile high‐gain multi‐beam antenna based on 3D‐printed cylindrical Luneburg lens | |
| CN103094701B (en) | A kind of flat-plate lens and there is the lens antenna of these lens | |
| Ataloglou et al. | Static and reconfigurable Huygens’ metasurfaces: Use in antenna beamforming and beam steering | |
| RU166140U1 (en) | PHASE ANTENNA ARRANGEMENT ELEMENT | |
| RU166711U1 (en) | PHASE ANTENNA ARRANGEMENT ELEMENT | |
| RU27269U1 (en) | RADIO WAVE POLARIZATION CONVERTER (ITS OPTIONS) AND CONTROLLED WAVE-ROD ANTIC ELEMENT WITH PHASED ANTENNA ARRANGEMENT (ITS OPTIONS) | |
| US5486837A (en) | Compact microwave antenna suitable for printed-circuit fabrication | |
| RU187274U1 (en) | PASS ANTENNA ELEMENT | |
| RU195632U1 (en) | Two-channel transceiver antenna system with improved polarization isolation characteristic | |
| GB2489524A (en) | Electro-magnetic or acoustic wave transmission methods or antennas | |
| RU2184410C1 (en) | Transceiver antenna of phased array | |
| CN208873869U (en) | The high power capacity array and emission system of spiral reflecting antenna and its composition | |
| CN104466406A (en) | Plasma-based electric phase modulation surface antenna | |
| CN102820546B (en) | Microwave antenna adopting metal ellipsoid and similar hyperbolic type metamaterial subreflector | |
| Ray et al. | Linearly polarized microstrip reflectarray with microstrip antenna feed | |
| RU2470426C1 (en) | Phased antenna array element | |
| RU2461931C2 (en) | Element of phased transmissive antenna array | |
| RU62741U1 (en) | ANTENNA ELEMENT OF THROUGH PHASED ANTENNA ARRAY |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20050701 |
|
| ND1K | Extending utility model patent duration | ||
| QZ1K | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20030227 |
|
| PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
| QZ1K | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20050701 |
|
| QZ1K | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20050701 |
|
| QZ1K | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20030227 |
|
| ND1K | Extending utility model patent duration |
Extension date: 20150606 |
|
| QZ11 | Official registration of changes to a registered agreement (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20050701 Effective date: 20120410 Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20030227 Effective date: 20120409 Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20050701 Effective date: 20120411 |
|
| QZ11 | Official registration of changes to a registered agreement (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20030227 Effective date: 20120828 |