RU2730114C2 - Conical spiral antenna and method of its manufacturing - Google Patents
Conical spiral antenna and method of its manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730114C2 RU2730114C2 RU2020100068A RU2020100068A RU2730114C2 RU 2730114 C2 RU2730114 C2 RU 2730114C2 RU 2020100068 A RU2020100068 A RU 2020100068A RU 2020100068 A RU2020100068 A RU 2020100068A RU 2730114 C2 RU2730114 C2 RU 2730114C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balun
- antenna
- outer conductor
- spiral
- output conductors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
- H01Q11/08—Helical antennas
- H01Q11/083—Tapered helical aerials, e.g. conical spiral aerials
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к радиотехнике, а именно к устройствам и способам изготовления конических спиральных антенн, и могут быть использованы в технике связи, преимущественно в составе космических аппаратов и средств их выведения на ОИСЗ, например, для использования в приемных каналах навигационных систем, в приемных и передающих каналах командно-измерительных систем и в передающих каналах телеметрических систем.The inventions relate to radio engineering, namely to devices and methods for manufacturing conical helical antennas, and can be used in communication technology, mainly as part of spacecraft and means of launching them to the OESZ, for example, for use in receiving channels of navigation systems, in receiving and transmitting channels of command-measuring systems and transmission channels of telemetry systems.
Из уровня техники известны двухзаходные конические спиральные антенны (см., например, А.С. Лавров, «Антенно-фидерные устройства», изд. «Советское радио», М., 1974, стр. 178-180), которые имеют простую систему питания, способны работать в широкой полосе частот и позволяют формировать различную форму диаграммы направленности, в том числе по форме близкую к полусфере, необходимую для использования в космической технике связи между подвижными объектами, когда взаимная ориентация антенн изменяется в широких пределах.Two-thread conical helical antennas are known from the prior art (see, for example, A.S. Lavrov, "Antenna-feeder devices", published by "Soviet radio", M., 1974, pp. 178-180), which have a simple system power supplies, are capable of operating in a wide frequency band and make it possible to form a different shape of the radiation pattern, including a shape close to a hemisphere, which is necessary for use in space technology for communication between mobile objects, when the mutual orientation of the antennas changes over a wide range.
Обеспечение прочности и жесткости конических спиральных антенн достигается использованием конического каркаса из диэлектрического материала, на котором закреплены, например, с использованием клеевых соединений, спиральные излучатели, выполненные в виде металлических лент, см., например, патенты США №2958081, №3188643,Ensuring the strength and rigidity of conical helical antennas is achieved by using a conical frame made of dielectric material, on which, for example, using adhesive joints, spiral radiators made in the form of metal strips are fixed, see, for example, US patents No. 2958081, No. 3188643,
Коническая спиральная антенна, известная из патента США №2958081, содержит тонкостенный каркас, выполненный в виде усеченного конуса из диэлектрического материала, два эквиугольных спиральных излучателя, расположенных симметрично на каркасе и симметрирующее устройство, обеспечивающее питание спиральных излучателей в противофазе.A conical helical antenna known from US patent No. 2,958,081 contains a thin-walled frame made in the form of a truncated cone made of a dielectric material, two equigonal helical radiators located symmetrically on the frame and a balancing device providing power to the helical radiators in antiphase.
Спиральные излучатели выполнены в виде эквиугольных лент, расположенных на конической части каркаса. Узкие концы спиральных излучателей продолжаются в виде плоских эквиугольных лент расположенных симметрично на малом основании конического каркаса с зазором между ними вдоль линии симметрии. Спиральные излучатели закреплены на каркасе клеем.Spiral radiators are made in the form of equigonal strips located on the conical part of the frame. The narrow ends of the spiral radiators continue in the form of flat equigonal ribbons located symmetrically on the small base of the conical frame with a gap between them along the line of symmetry. The spiral radiators are fixed to the frame with glue.
Симметрирующее устройство выполнено в виде двух отрезков коаксиального кабеля без защитной оболочки из диэлектрика, расположенных снаружи по всей длине спиральных излучателей вдоль их средней линии и закрепленных на излучателях пайкой. Внутренний проводник первого отрезка кабеля электрически подсоединен к короткозамкнутому второму отрезку кабеля в районе малого основания конического каркаса.The balun is made in the form of two pieces of coaxial cable without a protective sheath made of dielectric, located outside along the entire length of the spiral radiators along their center line and fixed to the radiators by soldering. The inner conductor of the first cable length is electrically connected to the short-circuited second cable length in the region of the small base of the conical frame.
Симметрирующее устройство для конических спиральных антенн может быть выполнено с использованием полосковых линий передачи, см., например, патенты США №5479180, патент РФ №2017281.A balun for conical helical antennas can be made using strip transmission lines, see, for example, US patents No. 5479180, RF patent No. 2017281.
В антенне, известной из патента США №5479180, спиральные излучатели выполнены с использованием гибкого фольгированного диэлектрика, который сворачивается в конус. Выходные проводники симметрирующего устройства выполнены в виде симметричной полосковой линии передачи, расположенной вдоль оси конуса. Концы выходных проводников плавно изогнуты и соединены с узкими концами спиральных излучателей.In the antenna known from US Pat. No. 5,479,180, the helical radiators are made using a flexible foil-clad dielectric that rolls up into a cone. The output conductors of the balun are made in the form of a symmetrical strip transmission line located along the axis of the cone. The ends of the output conductors are smoothly curved and connected to the narrow ends of the spiral radiators.
В антенне, известной из патента РФ №2017281, один спиральный излучатель расположен на наружной стороне конического каркаса из диэлектрика, а другой - на внутренней стороне каркаса. В симметрирующем устройстве используется полосковая линия передачи, образованная первым спиральным излучателем, расположенным на наружной поверхности конического каркаса, и ленточным проводником, расположенным на внутренней поверхности каркаса, продолжением которого является второй спиральный излучатель.In the antenna known from the RF patent №2017281, one spiral radiator is located on the outer side of the conical dielectric frame, and the other - on the inner side of the frame. The balun uses a strip transmission line formed by the first spiral radiator located on the outer surface of the conical frame, and a tape conductor located on the inner surface of the frame, the continuation of which is the second spiral radiator.
В указанных аналогах симметрирующее устройство выполнено из отрезков линии передачи, заполненных диэлектриком. Использование диэлектрических материалов для каркаса и для симметрирующего устройства ограничивает диапазон положительных рабочих температур. Другим недостатком указанных аналогов является использование тонких выходных проводников симметрирующего устройства, что приводит к снижению механической прочности антенны.In these analogs, the balancing device is made of sections of the transmission line filled with a dielectric. The use of dielectric materials for the frame and for the balun limits the positive operating temperature range. Another disadvantage of these analogs is the use of thin output conductors of the balun, which leads to a decrease in the mechanical strength of the antenna.
Дополнительное повышение прочности и жесткости конических спиральных антенн достигается использованием круглого металлического диска, к которому крепится конический каркас, см., например, патенты США №3564553, 4697192, патент РФ №2458438. Например, в соответствии с патентом США №3564553 коническая спиральная антенна летательного аппарата содержит конический каркас из диэлектрика, два симметрично расположенных спиральных излучателя и симметрирующее устройство, выполненное в виде круглого коаксиального волновода с косым срезом внешнего проводника. Симметрирующее устройство и каркас закреплены на металлическом диске, что повышает прочность и жесткость конструкции антенны.An additional increase in the strength and rigidity of the conical helical antennas is achieved by using a round metal disc to which the conical frame is attached, see, for example, US patents No. 3564553, 4697192, RF patent No. 2458438. For example, in accordance with US patent No. 3564553 a conical helical antenna of an aircraft contains a conical dielectric frame, two symmetrically located helical radiators and a balun made in the form of a round coaxial waveguide with an oblique cut of the outer conductor. The balun and frame are fixed on a metal disc, which increases the strength and rigidity of the antenna structure.
Ближайшим аналогом изобретения является коническая спиральная антенна (Б.А. Пригода, В.С. Кокунько, «Антенны летательных аппаратов», Военное изд-во министерства обороны СССР, Москва, 1979, с. 87-89), содержащая симметрирующее устройство, каркас, выполненный в виде усеченного конуса из диэлектрического материала, два эквиугольных спиральных излучателя, расположенных симметрично на каркасе, и круглый металлический диск. На рисунке 4.11.6 указанного источника показан общий вид антенны и основные детали: спиральные излучатели, а также внешний и внутренний проводники симметрирующего устройства.The closest analogue of the invention is a conical helical antenna (B.A. Prigoda, V.S. Kokunko, "Aerials of aircraft", Military publishing house of the USSR Ministry of Defense, Moscow, 1979, pp. 87-89), containing a balancing device, a frame , made in the form of a truncated cone made of dielectric material, two equigonal spiral radiators located symmetrically on the frame, and a round metal disk. Figure 4.11.6 of the indicated source shows a general view of the antenna and the main details: spiral radiators, as well as the outer and inner conductors of the balun.
Симметрирующее устройство расположено по оси антенны и выполнено на основе круглого коаксиального волновода, на первом конце которого размещены два выходных проводника, образованных отрезком конического коаксиального волновода с косым срезом внешнего проводника так, что образуется плавный переход от коаксиального круглого волновода к несимметричной двухпроводной линии передачи. На втором конце круглого коаксиального волновода выполнен радиочастотный соединитель, содержащий опорную шайбу из диэлектрика.The balun is located along the antenna axis and is made on the basis of a circular coaxial waveguide, at the first end of which there are two output conductors formed by a segment of a conical coaxial waveguide with an oblique cut of the outer conductor so that a smooth transition from the coaxial circular waveguide to an asymmetrical two-wire transmission line is formed. At the second end of the round coaxial waveguide, a radio-frequency connector is made, containing a support washer made of dielectric.
Спиральные излучатели выполнены в виде эквиугольных лент, расположенных на конической части каркаса. Узкие концы спиральных излучателей продолжаются в виде плоских эквиугольных участков, расположенных симметрично на малом основании конического каркаса с зазором между ними вдоль линии симметрии. Плоские участки спиральных излучателей электрически соединены с выходными проводниками симметрирующего устройства. Широкие концы спиральных излучателей электрически соединены с кромкой диска, установленного соосно коаксиальному волноводу и электрически соединенного с внешним проводником круглого коаксиального волновода.Spiral radiators are made in the form of equigonal strips located on the conical part of the frame. The narrow ends of the spiral radiators continue in the form of flat equigonal sections located symmetrically on the small base of the conical frame with a gap between them along the line of symmetry. The flat sections of the spiral radiators are electrically connected to the output conductors of the balun. The wide ends of the spiral radiators are electrically connected to the edge of the disk installed coaxially with the coaxial waveguide and electrically connected to the outer conductor of the circular coaxial waveguide.
Диск и спиральные излучатели закреплены на каркасе с использованием клеевого соединения. Соединение выходных проводников симметрирующего устройства, спиральных излучателей, диска и внешнего проводника коаксиального волновода выполнено пайкой.The disc and spiral radiators are fixed to the frame using an adhesive bond. The connection of the output conductors of the balun, spiral radiators, disk and the outer conductor of the coaxial waveguide is made by soldering.
Основным недостатком, как ближайшего аналога, так и других приведенных выше аналогов антенн, в конструкции которых используется каркас из диэлектрического материала, является ограниченный диапазон положительных температур, обусловленный наличием каркаса из диэлектрика, так как традиционно используемые для конических спиральных антенн каркасы из стеклотекстолита или пенопласта не могут применяться при температурах выше 200°С.The main disadvantage of both the closest analogue and the other analogs of antennas given above, in the design of which a frame made of a dielectric material is used, is a limited range of positive temperatures due to the presence of a frame made of dielectric, since frames made of fiberglass or foam that are traditionally used for conical spiral antennas are not can be used at temperatures above 200 ° C.
Другими недостатками, как ближайшего аналога, так и других аналогов являются:Other disadvantages of both the closest analogue and other analogs are:
- разброс характеристик антенны от образца к образцу, обусловленный влиянием допусков на электрические параметры диэлектрических материалов каркаса и клея;- the scatter of antenna characteristics from sample to sample, due to the influence of tolerances on the electrical parameters of dielectric materials of the frame and glue;
- нестабильность характеристик антенны в диапазоне рабочих температур из-за наличия зависимости электрических параметров материалов каркаса и клея от температуры.- instability of antenna characteristics in the operating temperature range due to the dependence of the electrical parameters of the frame materials and glue on temperature.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является разработка конструкции конической спиральной антенны, допускающей ее использование на космических аппаратах, подвергающихся воздействию значительных механических нагрузок на участке вывода космического аппарата на ОИСЗ и участке аэродинамического торможения в атмосфере при посадке на планеты, а также подвергающихся воздействию повышенных рабочих температур при одновременном уменьшении нестабильности характеристик антенны.The technical problem solved by the invention is the development of a conical helical antenna design that allows its use on spacecraft exposed to significant mechanical loads in the spacecraft launch site at the AES and the aerodynamic drag section in the atmosphere when landing on planets, as well as exposed to elevated operating temperatures. while reducing the instability of antenna characteristics.
Техническая проблема решается заявляемой антенной следующим образом.The technical problem is solved by the claimed antenna as follows.
Как и ближайший аналог, коническая спиральная антенна содержит симметрирующее устройство, выполненное в виде круглого коаксиального волновода и расположенное по оси антенны, два эквиугольных спиральных излучателя, выполненных в виде лент, и круглый металлический диск, установленный соосно симметрирующему устройству.Like the closest analogue, the conical helical antenna contains a balun made in the form of a round coaxial waveguide and located along the antenna axis, two equigonal spiral radiators made in the form of ribbons, and a round metal disk installed coaxially with the balun.
Как и у ближайшего аналога, в заявляемой антенне узкие концы спиральных излучателей электрически подсоединены к выходным проводникам симметрирующего устройства, а широкие концы излучателей электрически соединены с кромкой круглого металлического диска, электрически соединенного с внешним проводником симметрирующего устройства.As in the closest analogue, in the claimed antenna, the narrow ends of the spiral radiators are electrically connected to the output conductors of the balun, and the wide ends of the radiators are electrically connected to the edge of a round metal disk electrically connected to the outer conductor of the balun.
В отличие от ближайшего аналога выходные проводники симметрирующего устройства образованы двумя симметрично расположенными на внешнем проводнике симметрирующего устройства продольными щелями длиной близкой к четверти длины волны в вакууме. При этом конец одного из выходных проводников соединен электропроводящей перемычкой с концом внутреннего проводника коаксиального волновода.In contrast to the closest analogue, the output conductors of the balun are formed by two longitudinal slots with a length close to a quarter of the wavelength in vacuum, symmetrically located on the outer conductor of the balun. In this case, the end of one of the output conductors is connected by an electrically conductive jumper to the end of the inner conductor of the coaxial waveguide.
В заявляемой антенне внешний проводник симметрирующего устройства, спиральные излучатели и диск выполнены в виде единой детали, изготовленной по аддитивной технологии послойным лазерным сплавлением.In the claimed antenna, the external conductor of the balun, the spiral radiators and the disk are made in the form of a single piece manufactured by additive technology by layer-by-layer laser fusion.
Выполнение в соответствии с изобретением внешнего проводника симметрирующего устройства, спиральных излучателей и диска в виде единой детали в сочетании с выполнением симметрирующего устройства в виде двух выходных проводников, разделенных продольными щелями на первом конце волновода, и электропроводящей перемычки позволяет создать прочную и жесткую конструкцию, устойчивую к механическим нагрузкам и исключающей необходимость использования поддерживающего каркаса из диэлектрического материала и клеевых соединений. При этом исключение из конструкции антенны каркаса из диэлектрического материала позволяет значительно расширить диапазон положительных рабочих температур антенны.The implementation in accordance with the invention of the external conductor of the balun, spiral radiators and the disk in the form of a single piece in combination with the implementation of the balun in the form of two output conductors separated by longitudinal slots at the first end of the waveguide, and an electrically conductive jumper, makes it possible to create a strong and rigid structure resistant to mechanical stress and eliminating the need for a supporting frame made of dielectric material and adhesive joints. At the same time, the exclusion of a frame made of a dielectric material from the antenna design makes it possible to significantly expand the range of positive operating temperatures of the antenna.
Кроме того, исключение из конструкции антенны диэлектрического каркаса и клеевых соединений:In addition, the exclusion of the dielectric frame and adhesive joints from the antenna design:
- уменьшает разброс характеристик антенны от образца к образцу, обусловленный влиянием допусков на электрические параметры материала каркаса и клея;- reduces the spread of antenna characteristics from sample to sample, due to the influence of tolerances on the electrical parameters of the frame material and glue;
- уменьшает нестабильность характеристик антенны в диапазоне рабочих температур, обусловленную наличием температурной зависимости электрических параметров материала каркаса и клея.- reduces the instability of the antenna characteristics in the operating temperature range due to the temperature dependence of the electrical parameters of the frame material and glue.
Техническим результатом является возможность разработки конической спиральной антенны, допускающей ее эксплуатацию в составе космических аппаратов, подвергающихся воздействию значительных механических нагрузок на участке вывода космического аппарата на ОИСЗ и на участке аэродинамического торможения в атмосфере при посадке на планеты, а также подвергающихся воздействию температур от минус 150°С до плюс 500°С при одновременном уменьшении нестабильности характеристик антенны.The technical result is the possibility of developing a conical spiral antenna that allows its operation as part of spacecraft exposed to significant mechanical loads at the site of the launch of the spacecraft to the AES and at the site of aerodynamic braking in the atmosphere when landing on planets, as well as exposed to temperatures from minus 150 ° From up to plus 500 ° C while reducing the instability of the antenna characteristics.
Кроме того, каждый спиральный излучатель может быть выполнен в виде полой ленты, что позволяет уменьшить массу антенны. При этом во внутренней полости ленты между ее широкими стенками может быть размещено, по меньшей мере, одно продольное ребро, что повышает жесткость антенны.In addition, each spiral radiator can be made in the form of a hollow tape, which makes it possible to reduce the mass of the antenna. In this case, at least one longitudinal rib can be placed in the inner cavity of the tape between its wide walls, which increases the rigidity of the antenna.
Из уровня техники известны способы изготовления конических спиральных антенн, см., например, патенты США №4675690 и 4945363, включающие изготовление плоской развертки спиральных излучателей из гибкого фольгированного диэлектрика. Затем развертка сгибается в конус и края развертки соединяются друг с другом.Methods for making tapered helical antennas are known in the art, see, for example, US Pat. Nos. 4,675,690 and 4,945,363, which involve the fabrication of flat sweep spiral radiators from flexible foil-clad dielectric. Then the reamer is bent into a cone and the edges of the reamer are connected to each other.
Например, в способе изготовления конической спиральной антенны, известном из патента США №4945363, первоначально производится расчет на компьютере проекции (развертки) логарифмических спиральных излучателей на плоскость. Затем с помощью фотошаблона на гибком плоском фольгированном диэлектрическом основании производится вытравливание заданной структуры проводников и осуществляется свертывание плоской платы в конус, при этом края развертки со спиралями соединяются встык или внахлест. Соединение участков витков спиральных излучателей между собой с помощью проводящих накладок с использованием пайки, сварки или заклепок усложняет процесс изготовления и снижает надежность антенны из-за большого количества этих соединений.For example, in the method for manufacturing a conical helical antenna known from US Pat. No. 4,945,363, the projection (sweep) of logarithmic spiral radiators onto a plane is initially calculated on a computer. Then, using a photomask on a flexible flat foil-clad dielectric base, the specified structure of the conductors is etched and the flat board is rolled into a cone, while the edges of the sweep with the spirals are connected end-to-end or overlapped. Connecting the sections of the turns of spiral radiators to each other using conductive strips using soldering, welding or rivets complicates the manufacturing process and reduces the reliability of the antenna due to the large number of these connections.
Из авторского свидетельства СССР №1238181 известен способ изготовления конического спирального излучателя. Первоначально на плоском листе фольгированного гибкого диэлектрика размечают развертку проводящих полосок излучателей и удаляемого участка по двум спиральным линиям между проводящими полосками. Производят травление листа фольгированного гибкого диэлектрика с разметкой и с защитным слоем на проводящих полосках. Вырезают развертку из травленого фольгированного гибкого диэлектрика по радиусам развертки и по размеченным спиральным линиям удаляемого участка. Приклеивают развертку на боковой поверхности конической диэлектрической оправки.From the USSR author's certificate No. 1238181, a method for manufacturing a conical spiral radiator is known. Initially, on a flat sheet of foil-clad flexible dielectric, a scan of the conductive strips of the emitters and the removed section is marked along two spiral lines between the conductive strips. A sheet of foil-clad flexible dielectric is etched with markings and with a protective layer on conductive strips. A scan is cut out of an etched foil-clad flexible dielectric along the scan radii and along the marked spiral lines of the section to be removed. The reamer is glued to the side surface of the conical dielectric mandrel.
Это способ обеспечивает улучшение согласования и повышение надежности путем исключения гальванических соединений проводящих полосок по линиям вырезки заготовки из фольгированного гибкого диэлектрика. Однако указанный способ не обеспечивает в полном объеме изготовление конической спиральной антенны, так как не включает операций по сборке спирального излучателя с симметрирующим устройством.This method provides improved matching and increased reliability by eliminating galvanic connections of conductive strips along the cutting lines of a preform from a foil-clad flexible dielectric. However, this method does not fully ensure the manufacture of a conical helical antenna, since it does not include operations for assembling a spiral radiator with a balun.
Этот недостаток устранен в авторском свидетельстве СССР №1520612, из которого известен способ изготовления конической спиральной антенны, состоящей из двух спиральных плеч и симметрирующего устройства, выполненного в виде плавного перехода от асимметричной полосковой линии передачи к ленточной двухпроводной линии передачи. Антенна выполнена так, что ленты спиральных излучателей и полосковые проводники симметрирующего устройства расположены с разных сторон двухстороннего фольгированного гибкого диэлектрика. Способ позволяет исключить паяные соединения между проводящими полосками симметрирующего устройства и плечами спирали. Это повышает надежность антенны, а также сокращает и упрощает процесс изготовления и закрепления симметрирующего устройства. Недостатком этого способа является изготовление тонкого отрезка полосковой линии, свернутого по дуге над малым основанием конуса антенны, что приводит к снижению механической прочности антенны.This drawback is eliminated in the USSR inventor's certificate No. 1520612, from which a method of manufacturing a conical helical antenna consisting of two spiral arms and a balun made in the form of a smooth transition from an asymmetric strip transmission line to a tape two-wire transmission line is known. The antenna is made so that the ribbons of the spiral radiators and the strip conductors of the balun are located on different sides of the double-sided foil-clad flexible dielectric. The method makes it possible to exclude soldered connections between the conductive strips of the balun and the spiral arms. This increases the reliability of the antenna and shortens and simplifies the manufacturing and mounting process of the balun. The disadvantage of this method is the manufacture of a thin section of the strip line, rolled in an arc over the small base of the antenna cone, which leads to a decrease in the mechanical strength of the antenna.
Из патента РФ №2625093 известен способ изготовления цилиндрических и конических спиральных антенн бортовой радиоаппаратуры ракетно-космической техники, основанный на получении цилиндрической или конической заготовки антенны путем закрепления проводников спирали на плоской диэлектрической подложке, сборки подложек с проводниками в пакет, накручиванием пакета подложек на цилиндрическую или коническую оснастку, фиксированием пакета и удалением оснастки с последующей пропиткой полученной заготовки антенны полимерным компаундом в вакууме. Этот способ обеспечивает стабильность характеристик антенны, повышение механической прочности и стойкости антенны к воздействию перепадов давления и увеличению срока эксплуатации в космосе. Недостатком указанного способа является значительное время изготовления заготовки антенны из-за включения в способ операций по пропитке заготовки антенны полимерным компаундом и неоднократным ее вакуумированием с последующим отверждением компаунда.From the patent of the Russian Federation No. 2625093, a method of manufacturing cylindrical and conical spiral antennas of onboard radio equipment of rocket and space technology is known, based on obtaining a cylindrical or conical antenna blank by fixing the spiral conductors on a flat dielectric substrate, assembling substrates with conductors into a package, winding a package of substrates on a cylindrical or conical tooling, fixing the package and removing the tooling, followed by impregnation of the resulting antenna blank with a polymer compound in a vacuum. This method ensures the stability of the antenna characteristics, an increase in the mechanical strength and resistance of the antenna to the effects of pressure drops and an increase in the service life in space. The disadvantage of this method is the considerable production time of the antenna blank due to the inclusion in the method of operations for impregnating the antenna blank with a polymer compound and its repeated evacuation, followed by curing of the compound.
Общим недостатком всех вышеуказанные способов аналогов является то, что они предназначены для изготовления конических спиральных антенн с использования гибких диэлектрических подложек с жестко закрепленными на них проводниками и не могут быть использованы для изготовления антенны без каркаса из диэлектрического материала.A common disadvantage of all the above analogous methods is that they are intended for the manufacture of conical helical antennas using flexible dielectric substrates with conductors rigidly fixed to them and cannot be used for the manufacture of an antenna without a frame made of a dielectric material.
Ближайшим аналогом способа изготовления антенны является способ изготовления конической спиральной антенны (см. Б.А. Пригода, B.C. Кокунько, «Антенны летательных аппаратов», Военное изд-во министерства обороны СССР, М., 1979, с. 87-89), в соответствии с которым сначала изготавливают отдельные детали антенны: внешний и внутренний проводники симметрирующего устройства, спиральные излучатели, диск, конический каркас и опорную шайбу радиочастотного соединителя.The closest analogue of the method for making an antenna is a method for making a conical helical antenna (see B.A. Prigoda, BC Kokunko, "Antennas for aircraft", Military publishing house of the USSR Ministry of Defense, M., 1979, pp. 87-89), in in accordance with which the separate parts of the antenna are first made: the outer and inner conductors of the balun, spiral radiators, disc, tapered frame and support washer of the RF connector.
Внешний и внутренний проводники симметрирующего устройства, и диск изготавливают из металлических материалов механической обработкой, причем на первом конце внешнего проводника симметрирующего устройства - на его коническом участке выполняют косой срез, а на втором конце - снаружи выполняют резьбу радиочастотного соединителя. Каркас изготавливают механической обработкой из вспененного диэлектрика.The outer and inner conductors of the balun, and the disk are machined from metal materials, and at the first end of the outer conductor of the balun, an oblique cut is made on its conical section, and the thread of the RF connector is made at the second end, externally. The frame is made by machining from a foamed dielectric.
Для изготовления заготовки конической спиральной антенны - каркаса со спиральными излучателями и диском, размечают развертку спиральных излучателей на плоском листе металлической фольги, вырезают развертку спиральных излучателей, формуют излучатели на конической оснастке и скрепляют их между собой технологическими перемычками с использованием пайки. Затем снимают спиральные излучатели с оснастки, приклеивают излучатели и диск на конический каркас, после отверждения клея припаивают широкие концы спиральных излучателей к диску и снимают технологические перемычки.For the manufacture of a blank of a conical spiral antenna - a frame with spiral radiators and a disk, the sweep of the spiral radiators is marked on a flat sheet of metal foil, the sweep of the spiral radiators is cut out, the radiators are formed on conical equipment and fastened together with technological jumpers using soldering. Then, the spiral emitters are removed from the tooling, the emitters and the disc are glued to the conical frame, after the glue has cured, the wide ends of the spiral emitters are soldered to the disc and the technological bridges are removed.
Затем производят сборку антенны, в процессе которой внутри внешнего проводника симметрирующего устройства устанавливают опорную шайбу и внутренний проводник симметрирующего устройства, затем на симметрирующее устройство устанавливают заготовку конической спиральной антенны и припаивают плоские участки спиральных излучателей к выходам симметрирующего устройства, а диск - к внешнему проводнику коаксиального волновода.Then the antenna is assembled, during which a support washer and an inner conductor of the balun are installed inside the outer conductor of the balun, then a blank of a conical spiral antenna is installed on the balun, and flat sections of spiral radiators are soldered to the outputs of the balun, and the disk - to the outer conductor of the coaxial waveguide ...
Основным недостатком ближайшего аналога является сложность и длительность процесса изготовления конической спиральной антенны, что обусловлено большим количеством деталей в конструкции антенны, сложностью и длительностью операций по изготовлению спиральных излучателей и приклеиванию их на диэлектрический каркас.The main disadvantage of the closest analogue is the complexity and duration of the process of manufacturing a conical spiral antenna, which is due to the large number of details in the antenna design, the complexity and duration of operations for the manufacture of spiral radiators and their gluing to a dielectric frame.
Другим недостатком ближайшего аналога является снижение надежности в эксплуатации, что определяется большим количеством паяных соединений между элементами симметрирующего устройства, спиральными излучателями и диском.Another disadvantage of the closest analogue is the decrease in operational reliability, which is determined by the large number of soldered joints between the elements of the balancing device, spiral radiators and the disk.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является упрощение процесса изготовления, уменьшение времени изготовления и повышение надежности в эксплуатации антенны.The technical problem solved by the invention is to simplify the manufacturing process, reduce the manufacturing time and increase the reliability of the antenna.
Техническая проблема решается следующим образом.The technical problem is solved as follows.
В соответствии с изобретением способ изготовления конической спиральной антенны включает выполнение заготовки антенны, ее механическую обработку и сборку антенны.In accordance with the invention, a method for manufacturing a conical helical antenna includes making an antenna blank, machining it, and assembling the antenna.
В соответствии с изобретением при изготовлении заготовки внешний проводник симметрирующего устройства с выходными проводниками и с продольными щелями между ними, спиральные излучатели и диск выполняют в виде единой детали по аддитивной технологии послойным лазерным сплавлением с использованием металлического порошка.In accordance with the invention, in the manufacture of a workpiece, the outer conductor of the balun with output conductors and with longitudinal slots between them, spiral emitters and a disk are made as a single piece according to additive technology by layer-by-layer laser fusion using metal powder.
Кроме того, при изготовлении заготовки второй конец внешнего проводника симметрирующего устройства печатают с припуском по диаметру, а на первом конце внешнего проводника симметрирующего устройства после формирования торцов выходных проводников печатают дополнительный участок в виде цилиндрической трубы. Дополнительный участок внешнего проводника печатают с сужающимися вырезами в форме треугольников, размещенными над продольными щелями внешнего проводника симметрирующего устройства и ограниченными боковыми стенками с острым углом между ними.In addition, when making a blank, the second end of the outer conductor of the balun is printed with an allowance in diameter, and an additional section in the form of a cylindrical pipe is printed on the first end of the outer conductor of the balun after the formation of the ends of the output conductors. An additional section of the outer conductor is printed with tapered triangular cutouts located above the longitudinal slots of the outer conductor of the balun and bounded by side walls with an acute angle between them.
При механической обработке полученной заготовки на втором конце внешнего проводника симметрирующего устройства нарезают резьбу, а на первом конце внешнего проводника симметрирующего устройства разделывают отверстие для крепления перемычки и срезают дополнительный участок трубы.When machining the resulting workpiece, a thread is cut at the second end of the outer conductor of the balun, and a hole is cut at the first end of the outer conductor of the balun, and an additional section of the pipe is cut off.
В процессе сборки внутрь внешнего проводника симметрирующего устройства помещают его внутренний проводник и электропроводящую перемычку и пайкой соединяют последнюю с концом внутреннего проводника и концом одного из выходных проводников симметрирующего устройства. На втором конце внешнего проводника резьбовым соединением закрепляют внешний проводник радиочастотного соединителя.During assembly, inside the outer conductor of the balun, its inner conductor and electrically conductive jumper are placed and the latter is soldered to the end of the inner conductor and the end of one of the output conductors of the balun. At the second end of the outer conductor, the outer conductor of the RF connector is screwed on.
Заявляемый способ изготовления конической спиральной антенны позволяет уменьшить время изготовления антенны и упростить изготовление антенны за счет:The inventive method for manufacturing a conical helical antenna makes it possible to reduce the manufacturing time of the antenna and to simplify the manufacturing of the antenna due to:
- изготовления заготовки антенны в виде единой детали по аддитивной технологии послойным лазерным сплавлением, что уменьшает количество сборочных единиц в конструкции антенны - четыре детали ближайшего аналога заменены единой деталью и позволяет выполнить заготовку антенны за один технологический процесс;- fabrication of the antenna blank in the form of a single part using additive technology by layer-by-layer laser fusion, which reduces the number of assembly units in the antenna design - four parts of the closest analogue are replaced by a single part and allows the antenna blank to be completed in one technological process;
- выполнения сужающихся прорезей дополнительного участка трубы с острым углом между стенками, что исключает необходимость технологических поддержек при печати этих прорезей;- execution of tapering slots of the additional section of the pipe with an acute angle between the walls, which eliminates the need for technological support when printing these slots;
- уменьшения объема механической обработки деталей антенны;- reducing the amount of machining of antenna parts;
- упрощения процесса сборки.- simplification of the assembly process.
Кроме того, уменьшение количества паяных соединений при изготовлении антенны повышает надежность эксплуатации антенны.In addition, the reduction in the number of solder joints in the manufacture of the antenna increases the reliability of the antenna operation.
Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение процесса изготовления и сокращение времени изготовления антенны в два раза в сочетании с повышением надежности при эксплуатации антенны.The technical result of the proposed method is to simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing time of the antenna by half, combined with an increase in the reliability during the operation of the antenna.
Кроме того, послойное лазерное сплавление может быть выполнено с использованием порошка из алюминиевого сплава, что позволяет использовать изготовленные антенны при температурах до 300°С, например, на обтекателях ИСЗ.In addition, layer-by-layer laser fusion can be performed using aluminum alloy powder, which makes it possible to use the manufactured antennas at temperatures up to 300 ° C, for example, on satellite radomes.
Кроме того, послойное лазерное сплавление может быть выполнено с использованием порошка из титанового сплава, что позволяет использовать изготовленные антенны при температурах до 500°С, что актуально, например, в долгоживущем посадочном аппарате для исследования Венеры или в космическом аппарате для исследования Солнца с близкого расстояния.In addition, layer-by-layer laser fusion can be performed using titanium alloy powder, which allows the fabricated antennas to be used at temperatures up to 500 ° C, which is important, for example, in a long-lived lander for the study of Venus or in a spacecraft for studying the Sun at close range. ...
На приведенных ниже рисунках приняты следующие обозначения:The following symbols are used in the figures below:
1 - симметрирующее устройство;1 - balancing device;
11 - внутренний проводник симметрирующего устройства;11 - inner conductor of the balun;
111 - шип на внутреннем проводнике симметрирующего устройства;111 — thorn on the inner conductor of the balun;
12 - внешний проводник симметрирующего устройства;12 - external conductor of the balun;
121 и 122 - выходные проводники симметрирующего устройства;121 and 122 - output conductors of the balun;
123 и 124 - продольные щели на внешнем проводнике симметрирующего устройства;123 and 124 - longitudinal slots on the outer conductor of the balun;
125 - первый конец внешнего проводника симметрирующего устройства;125 - the first end of the outer conductor of the balun;
126 - второй конец внешнего проводника симметрирующего устройства;126 - the second end of the outer conductor of the balun;
127 - торец второго конца внешнего проводника симметрирующего устройства;127 - end face of the second end of the outer conductor of the balun;
128 - резьба для установки внешнего проводника радиочастотного соединителя;128 — thread for installing the outer conductor of the RF connector;
129 - отверстие для крепления перемычки;129 - hole for attaching the jumper;
13 - перемычка;13 - jumper;
131 отверстие для соединения перемычки с внутренним проводником симметрирующего устройства;131 holes for connecting the jumper to the inner conductor of the balun;
132 - стержень для соединения перемычки с выходным проводником симметрирующего устройства;132 — rod for connecting the jumper to the output conductor of the balun;
14 - радиочастотный соединитель;14 - radio frequency connector;
141 - опорная шайба радиочастотного соединителя;141 — RF connector support washer;
142 - внешний проводник радиочастотного соединителя;142 - external conductor of the RF connector;
2 и 3 - спиральные излучатели;2 and 3 - spiral radiators;
21 и 31 - узкие концы спиральных излучателей;21 and 31 - narrow ends of spiral radiators;
22 и 32 - широкие концы спиральных излучателей;22 and 32 - wide ends of spiral radiators;
23 и 33 - продольные ребра жесткости; 4 - диск;23 and 33 - longitudinal stiffeners; 4 - disk;
51- дополнительный участок круглой трубы;51- additional section of a round pipe;
52 - сужающаяся щель в дополнительном участке круглой трубы;52 — tapering slit in an additional section of a circular pipe;
60 - пайка перемычки к внутреннему проводнику симметрирующего устройства;60 - soldering the jumper to the inner conductor of the balun;
61 - пайка перемычки к выходному проводнику симметрирующего устройства,61 - soldering the jumper to the output conductor of the balun,
62 - пайка для крепления внешнего проводника радиочастотного соединителя.62 — Solder for attaching the outer conductor of the RF connector.
Изобретения иллюстрируется графическими материалами.The invention is illustrated with graphic materials.
На фиг. 1 представлен общий вид антенны.FIG. 1 shows a general view of the antenna.
На фиг. 2 представлен вид сверху на узел соединения выходных проводников 121, 122 симметрирующего устройства со спиральными излучателями 2, 3 (фрагмент вида А с фиг. 1).FIG. 2 is a top view of the node for connecting the
На фиг. 3 представлен продольный разрез узла соединения выходных проводников 121, 122 симметрирующего устройства со спиральными излучателями 2, 3 (разрез Г-Г с фиг. 2).FIG. 3 shows a longitudinal section of the connection unit of the
На фиг. 4 представлен поперечный разрез узла соединения перемычки 13 с концом одного из выходных проводников 121 и концом внутреннего 11 проводника симметрирующего устройства (разрез Б-Б с фиг. 3).FIG. 4 shows a cross-section of the
На фиг. 5 представлен общий вид электропроводящей перемычки 13 в аксонометрии.FIG. 5 shows a general view of the electrically
На фиг. 6 представлен поперечный разрез антенны с излучателями 2 и 3 в виде полой ленты (разрез Д-Д с фиг. 1).FIG. 6 shows a cross-section of an antenna with
На фиг. 7 представлен поперечный разрез антенны с излучателями 2 и 3 в виде полой ленты с продольными ребрами 22 и 33 (разрез Д-Д с фиг. 1).FIG. 7 shows a cross-section of an antenna with
На фиг. 8 представлен общий вид заготовки антенны, изготовленной по аддитивной технологии послойным лазерным сплавлением, после удаления технологических поддержек.FIG. 8 shows a general view of the antenna blank, made by additive technology by layer-by-layer laser fusion, after removing the technological supports.
На фиг. 9 представлен общий вид детали после механической обработки заготовки антенны.FIG. 9 shows a general view of the part after machining the antenna blank.
На фиг. 10 представлен продольный разрез первого конца 125 симметрирующего устройства после механической обработки.FIG. 10 is a longitudinal section through the
На фиг. 11 представлен продольный разрез узла крепления перемычки (разрез В-В с фиг. 4).FIG. 11 shows a longitudinal section of the bulkhead attachment unit (section B-B of FIG. 4).
На фиг. 12 представлен продольный разрез радиочастотного соединителя 14 в сборе с симметрирующим устройством антенны.FIG. 12 is a longitudinal section of an
Заявляемая антенна устроена следующим образом.The claimed antenna is structured as follows.
Коническая спиральная антенна, см. фиг. 1 и 2, содержит симметрирующее устройство 1, спиральные излучатели 2 и 3 и диск 4.Conical helical antenna, see FIG. 1 and 2, contains a balun 1,
Симметрирующее устройство 1, см. фиг. 1, расположено по оси антенны и выполнено в виде круглого коаксиального волновода. Симметрирующее устройство, см. фиг. 3, содержит внутренний проводник 11 и внешний проводник 12. Два выходных проводника 121 и 122 симметрирующего устройства, см. фиг. 2-4, образованы двумя симметрично расположенными на внешнем проводнике коаксиального волновода продольными щелями 123 и 124 длиной близкой к четверти длины волны в вакууме. Между концом выходного проводника 121 и концом внутреннего проводника 11 установлена электропроводящая перемычка 13.Balancing device 1, see FIG. 1, is located along the axis of the antenna and is made in the form of a round coaxial waveguide. The balun, see FIG. 3 comprises an
Электропроводящая перемычка (см. фиг. 4, 5) может быть выполнена в виде пластины с формой в плане, близкой к форме сектора, дуга которого выполнена с радиусом равным внутреннему радиусу внешнего проводника симметрирующего устройства и длиной дуги равной угловому размеру выходного проводника 121. Вершину перемычки целесообразно выполнить скругленной по радиусу, равному радиусу внутреннего проводника 11 симметрирующего устройства.The electrically conductive jumper (see Fig. 4, 5) can be made in the form of a plate with a shape in plan close to the shape of a sector, the arc of which is made with a radius equal to the inner radius of the outer conductor of the balun and an arc length equal to the angular size of the
Для установки и соединения электропроводящей перемычки с внешним проводником симметрирующего устройства на боковой стороне перемычки может быть размещен стержень 132, взаимодействующий с отверстием 129, см. фиг. 9-10, выполненным на выходном проводнике симметрирующего устройства 121. Для крепления перемычки к внутреннему проводнику симметрирующего устройства на его конце может быть размещен шип 111, см. фиг. 11, взаимодействующий с отверстием 131, размещенным вблизи вершины перемычки.To mount and connect the electrically conductive bridge to the outer conductor of the balun, a
На втором конце симметрирующего устройства, см. фиг. 1 и 12, установлен радиочастотный соединитель 14, образованный внутренним проводником симметрирующего устройства 11, опорной шайбой 141 и внешним проводником радиочастотного соединителя 142.At the second end of the balun, see FIG. 1 and 12, an
Для обеспечения функционирования радиочастотного соединителя в диапазоне температур от минус 150°С до плюс 500°С в его конструкции может быть использована опорная шайба из высокотемпературной микроволновой керамики, выполненная из двух симметричных частей стыкуемых в плоскости, проходящей через ось симметрии шайбы. При этом внутренний проводник симметрирующего устройства выполняют в виде единой детали, что повышает надежность антенны.To ensure the functioning of the RF connector in the temperature range from minus 150 ° C to plus 500 ° C, a support washer made of high-temperature microwave ceramics, made of two symmetrical parts, butted in a plane passing through the axis of symmetry of the washer, can be used in its design. In this case, the inner conductor of the balun is made as a single piece, which increases the reliability of the antenna.
Вместо опорной шайбы из керамики в радиочастотном соединителе может использоваться металлическая опора, известная из патента США №2580592 или из авторского свидетельства СССР №621044.Instead of a ceramic support washer, a metal support known from US Pat. No. 2,580,592 or from USSR Inventor's Certificate No. 621044 can be used in the RF connector.
Узкие концы спиральных излучателей 21 и 31, см. фиг. 1, электрически подсоединены снаружи к выходным проводникам симметрирующего устройства 121 и 122, см. фиг. 2-4. Широкие концы спиральных излучателей 22 и 32, см. фиг. 1, электрически соединены с кромкой диска 4, а диск электрически соединен с внешним проводником симметрирующего устройства. Диск 4, см. фиг. 1, выполнен в виде круглой пластины из электропроводящего материала и установлен соосно с симметрирующим устройством.The narrow ends of the
Для уменьшения массы антенны, при сохранении прочности и жесткости, каждый спиральный излучатель может быть выполнен в виде полой ленты, см. фиг. 6, или в виде полой ленты с продольными ребрами 23 и 33 между внутренними поверхностями широких стенок внутренней полости спирального излучателя, см. фиг. 7.To reduce the mass of the antenna, while maintaining strength and rigidity, each spiral radiator can be made in the form of a hollow tape, see Fig. 6, or in the form of a hollow tape with
Антенна работает следующим образом. Электромагнитная волна через радиочастотный соединитель 14 поступает на симметрирующее устройство 1, обеспечивающее равное и противофазное деление волны между двумя спиральными излучателями 2 и 3, которые излучают электромагнитную волну в свободное пространство.The antenna works as follows. The electromagnetic wave through the
Выполнение в соответствии с изобретением внешнего проводника симметрирующего устройства, спиральных излучателей и диска в виде единой детали в сочетании с увеличенной толщиной спиральных излучателей, а также жесткой конструкцией выходных проводников симметрирующего устройства и электропроводящей перемычки, позволяет создать прочный силовой каркас антенны, обеспечивающий стойкость антенны к воздействию механических нагрузок, действующих при выведении космического аппарата на ОИСЗ или спуске в атмосфере планет, без использования каркаса из диэлектрика и клея.The implementation in accordance with the invention of the external conductor of the balun, spiral radiators and a disk in the form of a single piece in combination with the increased thickness of the spiral radiators, as well as a rigid structure of the output conductors of the balun and an electrically conductive jumper, allows to create a strong power antenna frame, ensuring the antenna resistance to exposure mechanical loads acting during the launch of the spacecraft on the AES or descent in the atmosphere of the planets, without the use of a frame made of dielectric and glue.
Выполнение силового каркаса антенны по аддитивной технологии селективного лазерного сплавления без каркаса из диэлектрика обеспечивает стойкость антенны к воздействию тепловых нагрузок, при этом верхняя граница положительной рабочей температуры антенны определяется выбором материала порошка, например, для алюминиевых сплавов не более 300°С, для титановых сплавов не более 500°С.The implementation of the antenna power frame according to the additive technology of selective laser fusion without a dielectric frame ensures the antenna resistance to thermal loads, while the upper limit of the positive operating temperature of the antenna is determined by the choice of the powder material, for example, for aluminum alloys no more than 300 ° C, for titanium alloys not more than 500 ° C.
В соответствии с заявляемым способом антенна изготавливается следующим образом.In accordance with the claimed method, the antenna is manufactured as follows.
В соответствии с изобретением способ изготовления конической спиральной антенны включает выполнение заготовки антенны, ее механическую обработку и сборку антенны.In accordance with the invention, a method for manufacturing a conical helical antenna includes making an antenna blank, machining it, and assembling the antenna.
Для изготовления заготовки антенны предварительно разрабатывают ее объемную модель.For the manufacture of an antenna blank, its volumetric model is preliminarily developed.
Заготовка антенны, см. фиг. 8, включает внешний проводник симметрирующего устройства 12, спиральные излучатели 2 и 3 и диск 4. В соответствии с изобретением внешний проводник симметрирующего устройства с выходными проводниками и продольными щелями между ними, спиральные излучатели и диск выполняют в виде единой детали по аддитивной технологии послойным лазерным сплавлением с использованием металлического порошка (см., например, Я. Гибсон, «Технологии аддитивного производства», изд. «Техносфера», М., 2016 г., стр. 199-207).Antenna blank, see FIG. 8, includes an outer conductor of the
При этом заготовку печатают, начиная со второго конца внешнего проводника симметрирующего устройства 126 в направлении оси антенны. При этом получается наиболее точное воспроизведение геометрии спиральных излучателей. Под диском выполняют технологические поддержки. Под спиральными излучателями технологические поддержки выполняют только в том случае, если угол подъема спиральных излучателей относительно плоскости диска меньше 45°. На втором конце внешнего проводника симметрирующего устройства 126, см. фиг. 8, выполняют припуск по диаметру. Кроме того, второй конец внешнего проводника может быть выполнен с припуском по длине. На первом конце внешнего проводника симметрирующего устройства 125, см. фиг. 8, после формирования торцов выходных проводников 121, 122 печатают дополнительный отрезок круглой трубы 51, в ближней части которого продольные щели симметрирующего устройства продолжаются в виде симметричных сужающихся треугольных вырезов 52, с углом между стенками щелей не более 90°, что позволяет формировать вырезы 52 без технологических поддержек. При этом уменьшается время изготовления антенны.In this case, the blank is printed starting from the second end of the outer conductor of the
Для получения детали, содержащей внешний проводник симметрирующего устройства, спиральные излучатели и диск, см. фиг. 9, после удаления технологических поддержек производят механическую обработку заготовки, а именно:For a part containing the outer conductor of the balun, spiral radiators, and a disc, see FIG. 9, after removing the technological supports, the workpiece is machined, namely:
- на втором конце внешнего проводника симметрирующего устройства, см. фиг. 9, снаружи нарезают резьбу 128 для подсоединения внешнего проводника радиочастотного соединителя, кроме того, до этого на заготовке антенны может быть проточен торец 127,- at the second end of the outer conductor of the balun, see FIG. 9,
- на первом конце внешнего проводника симметрирующего устройства разделывают отверстие 129, см. фиг. 9 и 10, для крепления перемычки 13 и срезают дополнительный отрезок круглой трубы 51, см. фиг. 8.- a
Затем проводят сборку антенны, а именно помещают перемычку 13 и внутренний проводник симметрирующего устройства 11 внутрь внешнего проводника симметрирующего устройства. Затем устанавливают опорную шайбу 141 и корпус радиочастотного соединителя 142. Затем производят пайки 60, 61, см. фиг. 11, для крепления перемычки 13 на первом конце волновода. На втором конце внешнего проводника резьбовым соединением закрепляют внешний проводник радиочастотного соединителя и выполняют пайку 62, см. фиг. 12, для контровки внешнего проводника радиочастотного соединителя.Then, the antenna is assembled, namely, the
Изобретения могут быть использованы при проектировании и изготовлении антенн космических аппаратов, подвергающихся воздействию значительных механических нагрузок на участке их вывода на ОИСЗ и при их аэродинамическом торможении в атмосферах планет, а также подвергающихся воздействию высоких температур. Результаты изготовления конических спиральных антенн, рассчитанных для работы в S и С диапазонах частот, с использованием технологии селективного лазерного сплавления на базе 3D принтера SLM280HL с использованием порошка AlSil0Mg и их испытаний показали эффективность предложенной конструкции конической спиральной антенны и способа ее изготовления.The inventions can be used in the design and manufacture of spacecraft antennas that are exposed to significant mechanical loads at the site of their output to the AES and during their aerodynamic deceleration in the atmospheres of planets, as well as exposed to high temperatures. The results of fabrication of conical helical antennas designed for operation in the S and C frequency ranges using selective laser fusion technology based on the SLM280HL 3D printer using AlSil0Mg powder and their tests have shown the effectiveness of the proposed design of a conical helical antenna and the method of its manufacture.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020100068A RU2730114C2 (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Conical spiral antenna and method of its manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020100068A RU2730114C2 (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Conical spiral antenna and method of its manufacturing |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020100068A RU2020100068A (en) | 2020-04-13 |
| RU2020100068A3 RU2020100068A3 (en) | 2020-05-21 |
| RU2730114C2 true RU2730114C2 (en) | 2020-08-17 |
Family
ID=70277583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020100068A RU2730114C2 (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Conical spiral antenna and method of its manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2730114C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789430C1 (en) * | 2022-03-14 | 2023-02-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Antenna-feeder device of the dcw range |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2958081A (en) * | 1959-06-30 | 1960-10-25 | Univ Illinois | Unidirectional broadband antenna comprising modified balanced equiangular spiral |
| SU881907A1 (en) * | 1979-01-05 | 1981-11-15 | Предприятие П/Я А-7544 | Balancing device |
| JPS6326004A (en) * | 1986-07-17 | 1988-02-03 | Sony Corp | Helical antenna |
| JPH07193422A (en) * | 1993-11-18 | 1995-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
| US6011524A (en) * | 1994-05-24 | 2000-01-04 | Trimble Navigation Limited | Integrated antenna system |
| JP2002176313A (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
-
2020
- 2020-01-10 RU RU2020100068A patent/RU2730114C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2958081A (en) * | 1959-06-30 | 1960-10-25 | Univ Illinois | Unidirectional broadband antenna comprising modified balanced equiangular spiral |
| SU881907A1 (en) * | 1979-01-05 | 1981-11-15 | Предприятие П/Я А-7544 | Balancing device |
| JPS6326004A (en) * | 1986-07-17 | 1988-02-03 | Sony Corp | Helical antenna |
| JPH07193422A (en) * | 1993-11-18 | 1995-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
| US6011524A (en) * | 1994-05-24 | 2000-01-04 | Trimble Navigation Limited | Integrated antenna system |
| JP2002176313A (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| Ананьев А.И. и др. ФОРМИРОВАНИЕ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. N 1 (35). С. 87-92. * |
| Б.А. Пригода, В.С. Кокунько. "Антенны летательных аппаратов", Военное изд-во министерства обороны СССР, Москва, 1979, с. 87-89. * |
| Борщев Ю.П. Опыт применения технологии селективного лазерного сплавления при изготовлении элементов антенно-фидерных устройств космических аппаратов // Аддитивные технологии: настоящее и будущее: материалы V международной конференции // М.: ВИАМ, 22 марта 2019 г. (стр. 32). * |
| Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 1989, стр. 143, фиг. 7.8. * |
| Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 1989, стр. 143, фиг. 7.8. Борщев Ю.П. Опыт применения технологии селективного лазерного сплавления при изготовлении элементов антенно-фидерных устройств космических аппаратов // Аддитивные технологии: настоящее и будущее: материалы V международной конференции // М.: ВИАМ, 22 марта 2019 г. (стр. 32). Ананьев А.И. и др. ФОРМИРОВАНИЕ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. N 1 (35). С. 87-92. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789430C1 (en) * | 2022-03-14 | 2023-02-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Antenna-feeder device of the dcw range |
| RU2806407C1 (en) * | 2022-07-26 | 2023-10-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Three-dimensional phased antenna array and method for its manufacture using additive technologies |
| RU2813818C1 (en) * | 2023-12-04 | 2024-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Спутниковые инновационные космические системы" | Conical double-thread helical antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020100068A (en) | 2020-04-13 |
| RU2020100068A3 (en) | 2020-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3381371A (en) | Method of constructing lightweight antenna | |
| US4169267A (en) | Broadband helical antennas | |
| US4675690A (en) | Conical spiral antenna | |
| US4945363A (en) | Conical spiral antenna | |
| JP3311758B2 (en) | Broadband folded antenna having symmetric pattern and method of realizing the same | |
| US6097343A (en) | Conformal load-bearing antenna system that excites aircraft structure | |
| EP0465658B1 (en) | Four-wire fractional winding helical antenna and manufacturing method thereof | |
| US8149177B1 (en) | Slotted waveguide antenna stiffened structure | |
| US9446864B2 (en) | NANOSAT electrothermal deployment system | |
| EP1263080B1 (en) | Slot antenna for airplane | |
| US10290931B1 (en) | Leading edge antenna structures | |
| RU2730114C2 (en) | Conical spiral antenna and method of its manufacturing | |
| CN103367894A (en) | Holographic antenna used for directed radiation on surface of flight body | |
| CN117501539A (en) | End-fire antenna structure on aerodynamic system | |
| US5554997A (en) | Graphite composite structures exhibiting electrical conductivity | |
| US3739386A (en) | Base mounted re-entry vehicle antenna | |
| US3389393A (en) | Low profile broadband microwave antenna system | |
| JP7498792B2 (en) | Air vehicle having an antenna assembly, antenna assembly, and related methods and components - Patents.com | |
| US10680340B2 (en) | Cone-based multi-layer wide band antenna | |
| US2908904A (en) | Antenna system | |
| US3564553A (en) | Airborne transmitting antenna | |
| RU2096869C1 (en) | "antenna-dome" system | |
| US2394259A (en) | Aircraft | |
| US11095036B1 (en) | Coupled-slot airfoil antenna | |
| Burberry | Aerial systems for aircraft |