RU2794970C1

RU2794970C1 - Antenna system for radar locator complex

Info

Publication number: RU2794970C1
Application number: RU2022128449A
Authority: RU
Inventors: Никита Константинович Киселев; Дмитрий Петрович Моисеев; Сергей Александрович Мясников; Виктор Михайлович Рукавишников
Original assignee: Акционерное общество "Челябинский Радиозавод "Полет"
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2023-04-26

Abstract

FIELD: radar engineering.

SUBSTANCE: invention is related in particular to antenna systems of the air traffic control radar complex. The result is achieved by the proposed antenna system of the air traffic control radar complex, consisting of antenna arrays of primary and secondary radar locators (PRL and SRL), a body and radio-transparent shelters, moreover, the antenna arrays of the PRL and SRL are located in the same plane within the same aperture of the antenna system common for both the PRL and SRL formed by vertically located PRL and SRL radiators, and the PRL radiators have a design similar to that of the SRL radiators and are placed between the SRL radiators, forming an antenna array aperture.

EFFECT: reduction in weight and size characteristics and automatic alignment in space of the maxima of the radiation patterns of the primary and secondary radars.

1 cl, 11 dwg

Description

Изобретение «Антенная система радиолокационного комплекса» относится к радиолокационной технике и может применяться при разработке антенне [систем современных и перспективных аэродромных и трассовых радиолокационных комплексов (далее РЛК), предназначенных для управления воздушным движением в аэродромной зоне и на воздушных трассах. В состав РЛК входят:The invention "Antenna system of a radar complex" relates to radar technology and can be used in the development of antenna [systems of modern and advanced airfield and route radar systems (hereinafter referred to as RLC) intended for air traffic control in the airfield area and on air routes. The RLC includes:

- первичный радиолокатор (ПРЛ), работа которого основана на излучении зондирующих сигналов и приеме сигналов, отражения от корпуса воздушного судна (ВС);- primary radar (PRL), whose operation is based on the emission of probing signals and the reception of signals, reflections from the body of the aircraft (AC);

- вторичный радиолокатор (ВРЛ), работа которого основана на излучении специальных кодированных сигналов запроса, приеме и декодировании сигналов ответчиков (транспондеров), размещенных на борту ВС.- secondary radar (SSR), whose operation is based on the emission of special encoded interrogation signals, reception and decoding of transponder signals (transponders) placed on board the aircraft.

Аппаратура ПРЛ и ВРЛ радиолокационного комплекса, как правило, размещается в одном помещении (кузове, контейнере). Радиолокационная информация от ПРЛ и ВРЛ передается потребителям по общим линиям передачи данных.The PRL and SSR equipment of the radar complex, as a rule, is located in the same room (body, container). Radar information from PRL and SRL is transmitted to consumers via common data transmission lines.

ПРЛ современных РЛК работают в нижней части L-диапазона (1216-1350 МГц) или в средней части S-диапазона (2700-3100 МГц) частот.The PRL of modern RLCs operate in the lower part of the L-band (1216-1350 MHz) or in the middle part of the S-band (2700-3100 MHz) frequencies.

Основным режимом работы современных ВРЛ является режим RBS (Radio Beacon System) с запросом на частоте 1030 МГц и ответом на частоте 1090 МГц. В последнее время в связи с возросшей интенсивностью воздушного движения ВРЛ используют моноимпульсный способ измерения азимута ВС (так называемые моноимпульсные ВРЛ, или МВРЛ) и работают в режиме селективного запроса (режим S) [1, 20, 21], что накладывает ряд дополнительных требований к антеннам вторичной РЛС из состава РЛК в части необходимости формирования трех диаграмм направленности в горизонтальной плоскости: суммарной Σ, разностной Δ и диаграммы подавления боковых лепестков (ПБЛ). Кроме этого, в РФ используется отечественный вторичный канал УВД. Согласно [24], сигнал запроса в УВД излучается на той же несущей частоте 1030 МГц, а сигналы бортовых ответчиков излучаются на частоте 740 МГц. Тип запрашиваемой информации и принадлежность запроса к каналам RBS или УВД кодируется временным интервалом между парой импульсов запроса. Импульс подавления боковых лепестков излучается по диаграмме направленности ПБЛ канала RBS также на частоте 1030 МГц и является общим для каналов RBS и УВД. Из сказанного следует, что если ВРЛ использует только режим RBS, то антенна ВРЛ должна быт однодиапазонной и обеспечивать работу на передачу и прием на частотах 1030 МГц и 1090 МГц [1, 8]. Если же ВРЛ работает в двух режимах (RBS и УВД) одновременно, антенна ВРЛ должна быть двухдиапазонной [2, 10, 18, 19, 20], работающей на передачу и прием в диапазоне частот 1030…1090 МГц, и только на прием на частоте 740 МГц.The main mode of operation of modern SSRs is the RBS (Radio Beacon System) mode with a request at a frequency of 1030 MHz and a response at a frequency of 1090 MHz. Recently, due to the increased intensity of air traffic, SSRs use a monopulse method for measuring the aircraft azimuth (the so-called monopulse SSRs, or MSSRs) and operate in the selective request mode (S mode) [1, 20, 21], which imposes a number of additional requirements on secondary radar antennas from the RLC in terms of the need to form three radiation patterns in the horizontal plane: total Σ, difference Δ and side-lobe suppression patterns (SBL). In addition, the Russian Federation uses the domestic secondary ATC channel. According to [24], the ATC interrogation signal is emitted at the same carrier frequency of 1030 MHz, while the on-board transponder signals are emitted at a frequency of 740 MHz. The type of information requested and whether the request belongs to RBS or ATC channels is encoded by the time interval between a pair of request pulses. The sidelobe suppression pulse is emitted in the RBS channel PBL pattern also at 1030 MHz and is common to the RBS and ATC channels. It follows from the above that if the SSR uses only the RBS mode, then the SSR antenna should be single-band and provide operation for transmitting and receiving at frequencies of 1030 MHz and 1090 MHz [1, 8]. If the SSR operates in two modes (RBS and ATC) simultaneously, the SSR antenna must be dual-band [2, 10, 18, 19, 20], operating for transmission and reception in the frequency range 1030 ... 1090 MHz, and only for reception at the frequency 740 MHz.

Известно множество технических решений в части построения антенных систем эксплуатируемых сегодня РЛК. Большинство АС РЛК состоят из двух самостоятельных антенн ПРЛ и ВРЛ, размещенных на одном общем опорно-поворотном устройстве [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. При этом большинство разработчиков РЛК предпочитают вариант, при котором диаграммы направленности антенн ПРЛ и ВРЛ по направлению совмещены в пространстве [4, 5, 6, 7, 8]. Такое расположение антенн упрощает объединение данных, полученных от первичного и вторичного каналов РЛК, но значительно увеличивает габариты антенной системы и ветровую нагрузку в связи с возрастанием ее вертикального размера. Однако, встречается и другое размещение антенн РЛК, например в [3, 9]. Такое размещение получило название «спина к спине» или «back-to-back» и отличаются более сложными алгоритмами объединения радиолокационной информации, полученной от ПРЛ и ВРЛ, в силу перемещения ВС в пространстве между моментами его обнаружения первичным и вторичным радиолокаторами. Но проблемы массы и габаритов антенной системы в такой конструкции остаются. Хотя, ветровая нагрузка на антенную систему снижается. У подавляющего большинства РЛК, используемых сегодня для управления воздушным движением в гражданской авиации, антенны ПРЛ зеркальные, а антенны ВРЛ - антенные решетки (АР). Использование АР в антеннах ВРЛ объясняется простотой реализации в них суммарного канала, разностного каналов, канала подавления боковых лепестков и требуемой формы диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости.There are many technical solutions in terms of constructing antenna systems operated today RLC. Most of the RLC AS consist of two independent PRL and SSR antennas placed on one common turntable [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. At the same time, most RLC developers prefer the option in which the radiation patterns of the PRL and SSR antennas are aligned in space in direction [4, 5, 6, 7, 8]. Such an arrangement of antennas simplifies the combination of data received from the primary and secondary channels of the RLC, but significantly increases the dimensions of the antenna system and the wind load due to an increase in its vertical size. However, there is another placement of radar antennas, for example, in [3, 9]. This placement is called "back to back" or "back-to-back" and is distinguished by more complex algorithms for combining radar information received from the RRL and SSR, due to the movement of the aircraft in space between the moments of its detection by the primary and secondary radars. But the problems of the mass and dimensions of the antenna system in such a design remain. Although, the wind load on the antenna system is reduced. The vast majority of RLCs used today for air traffic control in civil aviation have reflective radar antennas, and SSR antennas - antenna arrays (AR). The use of AA in SSR antennas is explained by the simplicity of implementing in them the sum channel, difference channels, side-lobe suppression channel and the required shape of the antenna pattern in the vertical plane.

В [10] представлен РЛК, антенная система которого реализована полностью в одной зеркальной антенне и в одном общем облучателе. Диаграмма направленности ПРЛ и ВРЛ в вертикальной плоскости в такой антенне формируется специальным видом сечения профиля зеркала по вертикали, В горизонтальной плоскости сечение зеркала имеет форму параболы. Канал подавления ВРЛ здесь реализован специальной конструкцией облучателя и дополнительной антенной подавления, ориентированной в заднюю полусферу. Но в [10] не реализован моноимпульсный способ измерения азимута. Поэтому в данном РЛК не может быть реализован режим селективного запроса S.In [10], a radar is presented, the antenna system of which is implemented entirely in one reflector antenna and in one common feed. The directivity pattern of PSR and SSR in the vertical plane in such an antenna is formed by a special type of vertical mirror profile section. In the horizontal plane, the mirror section has the shape of a parabola. The SSR suppression channel here is implemented by a special feed design and an additional suppression antenna oriented to the rear hemisphere. But in [10], the monopulse method for measuring the azimuth is not implemented. Therefore, the selective request mode S cannot be implemented in this RLC.

В патенте [11] также предлагается реализация антенной системы РЛК в одной зеркальной антенне, причем канал ВРЛ здесь моноимпульсный с подавление боковых лепестков диаграммы направленности. Однако большие линейные размеры системы облучателей здесь в значительной мере экранируют апертуру зеркальной антенны и, как следствие, увеличивают уровень боковых лепестков диаграмм направленности ПРЛ и ВРЛ.The patent [11] also proposes the implementation of the RLC antenna system in one reflector antenna, and the SSR channel here is monopulse with suppression of the side lobes of the radiation pattern. However, the large linear dimensions of the feed system here largely shield the aperture of the reflector antenna and, as a result, increase the level of the side lobes of the radiation patterns of the PSR and SSR.

Различные варианты реализации совмещенной зеркальной антенны приведены также в патентах [12, 13].Various implementation options for a combined reflector antenna are also given in patents [12, 13].

Известны варианты построения антенных систем РЛК в виде нескольких антенных решеток, размещенных на одном общем вращающемся основании [9, 14, 15, 16]. Однако, чаще такими антенными системами комплектуются изделия военного назначения, а результатом объединения антенн в единую систему является громоздкая конструкция, мало отличающаяся от упомянутых выше антенных систем, состоящих из антенной решетки ВРЛ и зеркальной антенны ПРЛ.There are known options for constructing RLC antenna systems in the form of several antenna arrays placed on one common rotating base [9, 14, 15, 16]. However, military products are more often equipped with such antenna systems, and the result of combining the antennas into a single system is a bulky design that differs little from the above-mentioned antenna systems, consisting of an SSR antenna array and a PSR reflector antenna.

Известен ряд антенных систем, предназначенных исключительно для вторичных, в том числе моноимпульсных радиолокаторов [1. 2. 17, 18, 19, 20, 21]. Такими антеннами оснащаются как зарубежные ВРЛ, работающие только в международном режиме RBS [1, 17, 21] (однодиапазонные ВРЛ), так и отечественные ВРЛ, которые чаше всего одновременно работают в нескольких режимах вторичной радиолокации: в международном режиме RBS и отечественном режиме УВД [3…9, 14, 15]. Поэтому они получили название двухдиапазонных. Именно эти антенны в совокупности с зеркальными антеннами ПРЛ используются для построения антенных систем большинства современных отечественных РЛК [3, 4, 9, 15, 16].There are a number of antenna systems designed exclusively for secondary, including monopulse radars [1. 2. 17, 18, 19, 20, 21]. Such antennas are equipped with both foreign SSRs operating only in the international RBS mode [1, 17, 21] (single-band SSRs), and domestic SSRs, which most often operate simultaneously in several modes of secondary radar: in the international RBS mode and in the domestic ATC mode [ 3…9, 14, 15]. Therefore, they are called dual-band. It is these antennas, together with the reflector antennas of the RRL, that are used to build the antenna systems of most modern domestic RLCs [3, 4, 9, 15, 16].

Известна антенная система, состоящая из антенных решеток ПРЛ и ВРЛ, размещенных в пределах одной общей апертуры [23]. Такая конструкция является наиболее близкой к предлагаемому изобретению. Поэтому примем антенную систему [23] в качестве его прототипа.Known antenna system, consisting of antenna arrays PRL and SRL, located within the same common aperture [23]. This design is closest to the proposed invention. Therefore, we will take the antenna system [23] as its prototype.

В этом техническом решении излучатели ВРЛ расположены вертикально и соединены с делителями мощности ВРЛ, обеспечивающими формирование требуемого вида диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. Каждый излучатель состоит из внутреннего делителя и набора элементарных излучателей, каждый из которых соединен с соответствующим выходом внутреннего делителя. Конструкция внутреннего делителя излучателя обеспечивает требуемый вид диаграммы направленности в вертикальной плоскости. В [23] ничего не говорится о том, могут ли быть реализованы вертикальные излучатели ВРЛ как двухдиапазонные с целью совмещения нескольких вторичных каналов (RBS, УВД). Но из [2, 18, 19, 20] следует, что это не представляет технических трудностей и не увеличивает существенно габаритов вертикальных излучателей ВРЛ по сравнению с однодиапазонными [21].In this technical solution, the HSRL emitters are located vertically and connected to the HSRL power dividers, which ensure the formation of the required type of radiation pattern in the horizontal plane. Each radiator consists of an internal divider and a set of elementary radiators, each of which is connected to the corresponding output of the internal divider. The design of the internal splitter of the emitter provides the required type of radiation pattern in the vertical plane. In [23], nothing is said about whether vertical SSR radiators can be implemented as dual-band ones in order to combine several secondary channels (RBS, ATC). However, it follows from [2, 18, 19, 20] that this does not present technical difficulties and does not significantly increase the dimensions of the SSR vertical radiators compared to single-band ones [21].

Излучатели ПРЛ в прототипе [23] расположены горизонтально. Каждый из них по конструкции является волноводно-щелевым излучателем. Сам волновод с расположенными на его стенке щелями является горизонтальным делителем мощности и обеспечивает формирование диаграммы направленности антенны ПРЛ в горизонтальной плоскости. В антенной системе [23] отсутствует делитель ПРЛ, распределяющий мощность между горизонтальными волноводно-щелевыми излучателями, т.к. в [23: Fig. 10] предлагается использование АР ПРЛ в режиме активной фазированной решетки, когда к каждому горизонтальному излучателю через циркулятор подключаются отдельные передающие и приемные устройства.PRL emitters in the prototype [23] are located horizontally. Each of them by design is a waveguide-slot emitter. The waveguide itself with slots located on its wall is a horizontal power divider and ensures the formation of the radiation pattern of the PRL antenna in the horizontal plane. In the antenna system [23], there is no RRL divider that distributes power between horizontal waveguide-slot radiators, since in [23: Fig. 10] it is proposed to use the RRL AR in the active phased array mode, when separate transmitting and receiving devices are connected to each horizontal emitter through a circulator.

К недостаткам прототипа следует отнести следующее.The disadvantages of the prototype include the following.

- Волноводно-щелевая конструкция антенны ПРЛ приемлема в S-диапазоне частот (в [23: Table 1] 2700…2900 ГГц) и выше. Если же ПРЛ работает в L-диапазоне (1215…1350 МГц), то масса и габариты волноводно-щелевой АР становятся не приемлемыми.- The waveguide-slot design of the PRL antenna is acceptable in the S-band frequencies (in [23: Table 1] 2700 ... 2900 GHz) and higher. If the PRL operates in the L-band (1215 ... 1350 MHz), then the mass and dimensions of the waveguide-slot array become unacceptable.

- Волноводно-щелевые антенны требуют высокой точности изготовления. Настройка таких антенн в части амплитудно-фазового распределения крайне затруднена.- Slotted waveguide antennas require high manufacturing precision. Tuning such antennas in terms of the amplitude-phase distribution is extremely difficult.

- Существенно различаются технологии изготовления АР ПРЛ и ВРЛ, что не желательно в условиях серийного производства.- Significantly different manufacturing technologies for AR PRL and SSR, which is not desirable in the conditions of mass production.

- Горизонтальный размер антенны ПРЛ в L-диапазоне составляет 7…8 м, а в S-диапазоне 3…4 м. Изготовление волноводно-щелевой антенны указанного размера затруднено в виду отсутствия или высокой цены оборудования, способного обрабатывать заготовки такой длины.- The horizontal size of the PRL antenna in the L-band is 7 ... 8 m, and in the S-band 3 ... 4 m. The manufacture of a waveguide-slot antenna of this size is difficult due to the lack or high price of equipment capable of processing workpieces of this length.

Технический результат предлагаемого изобретения - снижение массогабаритных характеристик, ветровой нагрузки и упрощение технологии изготовления антенной системы радиолокационных комплексов.The technical result of the invention is the reduction of weight and size characteristics, wind load and simplification of the manufacturing technology of the antenna system of radar complexes.

Дополнительный технический результат - автоматическое совмещение в пространстве максимумов диаграмм направленности АР ВРЛ и ПРЛ.An additional technical result is the automatic alignment of the maxima of the radiation patterns of the AR HSR and BRL in space.

Указанный технический результат достигается тем, что М (М - целое число) излучателей АР ПРЛ также изготавливаются в виде вертикальных излучателей (по аналогии с излучателям АР ВРЛ) и размещаются в общей апертуре АС РЛК между излучателями АР ВРЛ. При этом количество излучателей ПРЛ, расположенное между двумя соседними излучателями ВРЛ, определяется рабочей частотой ПРЛ и примерно равно результату деления рабочей частоты ПРЛ на нижнюю рабочую частоту ВРЛ (1030 МГц). Входы излучателей АР ПРЛ соединяются с выходами делителя АР ПРЛ, конструкция которого обеспечивает заданный вид диаграммы направленности АР ПРЛ в горизонтальной плоскости путем создания необходимого амплитудно-фазового распределения между выходами делителя. Каждый излучатель АР ПРЛ имеет в своем составе внутренний делитель, вход которого является входом излучателя, a L (L-целое число) выходов внутреннего делителя подключены к L элементарным излучателям. Внутренний делитель формирует необходимое амплитудно-фазовое распределение сигнала между элементарными излучателями с целью получения необходимой формы диаграммы направленности излучателя и всей АР ПРЛ в вертикальной плоскости. Чаще всего эта диаграмма имеет форму косеканса в рабочем секторе вертикальных углов от 0° до 45°…50°. В остальных направлениях, в том числе и для отрицательных вертикальных углов (ниже горизонта) диаграмма направленности должна иметь минимально возможный уровень боковых лепестков [22: Fig. 2].This technical result is achieved by the fact that M (M is an integer) of the AR RRL emitters are also made in the form of vertical radiators (similar to the AR VRL emitters) and are placed in the common aperture of the RLC AS between the AR VRL emitters. In this case, the number of PSR emitters located between two adjacent SSR radiators is determined by the operating frequency of the PSR and is approximately equal to the result of dividing the operating frequency of the PSR by the lower operating frequency of the SSR (1030 MHz). The inputs of the emitters of the AR RRL are connected to the outputs of the AR RRL divider, the design of which provides the given type of the radiation pattern of the AR RRL in the horizontal plane by creating the necessary amplitude-phase distribution between the outputs of the divider. Each emitter of the AR PRL has an internal divider, the input of which is the input of the emitter, and L (L-integer) outputs of the internal divider are connected to L elementary emitters. The internal divider forms the required amplitude-phase distribution of the signal between the elementary radiators in order to obtain the necessary shape of the radiation pattern of the radiator and the entire AR RRL in the vertical plane. Most often, this diagram has the form of a cosecant in the working sector of vertical angles from 0° to 45°…50°. In other directions, including for negative vertical angles (below the horizon), the radiation pattern should have the lowest possible level of side lobes [22: Fig. 2].

Структурные схемы антенной системы РЛК с одно- и двухдиапазонной антенной решеткой представлены на Фиг. 1 и Фиг. 2.Structural diagrams of the RLC antenna system with a single- and dual-band antenna array are shown in Fig. 1 and FIG. 2.

В настоящее время АС ВРЛ, построенная по предлагаемым в настоящем изобретении принципам, изготовлена и проходит испытания. Несомненные преимущества такой АС в части габаритных размеров хорошо видны из изображений, представленных на Фиг. 7-11.At present, the AS VRL, built according to the principles proposed in the present invention, has been manufactured and is being tested. The undoubted advantages of such a speaker in terms of overall dimensions are clearly visible from the images shown in Fig. 7-11.

На Фиг. 1 приведена структурная схема АС РЛК с однодиапазонной АР ВРЛ. Здесь:On FIG. 1 shows a block diagram of AS RLC with a single-band AR SSR. Here:

1 - элементарные излучатели излучателя ВРЛ;1 - elementary emitters of the HSR emitter;

3 - внутренний делитель излучателя ВРЛ;3 - internal divider of the HSR emitter;

7 - делитель мощности ВРЛ;7 - VRL power divider;

9 - элементарные излучатели излучателя ПРЛ;9 - elementary emitters of the PRL emitter;

10 - внутренний делитель излучателя ПРЛ;10 - internal divider of the PRL emitter;

11 - излучатель ПРЛ;11 - PRL emitter;

12 - делитель мощности ПРЛ;12 - PRL power divider;

13 - однодиапазонный излучатель ВРЛ;13 - single-band emitter VRL;

14 - однодиапазонный излучатель подавления задних лепестков диаграммы направленности ВРЛ.14 - single-range emitter for suppressing the rear lobes of the SRL radiation pattern.

На Фиг. 2 приведена структурная схема АС РЛК с двухдиапазонной АР ВРЛ. Здесь:On FIG. 2 shows a block diagram of AS RLC with a dual-band AR SSR. Here:

1 - элементарные излучатели излучателя ВРЛ первого диапазона;1 - elementary emitters of the HSR emitter of the first range;

2 - элементарные излучатели излучателя ВРЛ второго диапазона;2 - elementary radiators of the HSR emitter of the second range;

3 - внутренний делитель излучателя ВРЛ первого диапазона;3 - internal divider of the HSRL emitter of the first range;

4 - внутренний делитель излучателя ВРЛ второго диапазона;4 - internal divider of the HSRL emitter of the second range;

5 - двухдиапазонный излучатель ВРЛ;5 - dual-band emitter VRL;

6 - двухдиапазонный излучатель подавления задних лепестков диаграммы направленности ВРЛ;6 - dual-band emitter for suppressing the rear lobes of the directional pattern of the SRL;

7 - делитель мощности ВРЛ первого диапазона;7 - power divider SSR of the first range;

8 - делитель мощности ВРЛ второго диапазона;8 - SSR power divider of the second range;

11 - излучатель ПРЛ;11 - PRL emitter;

12 - делитель мощности ПРЛ.12 - PRL power divider.

На Фиг. 3-4 приведен предлагаемый вариант расположения излучателей ПРЛ и ВРЛ АС РЛК для ПРЛ, работающих в L-диапазоне.On FIG. 3-4 shows the proposed location of the emitters of the PRL and SSR AS RLC for the PRL operating in the L-band.

На Фиг. 5-6 приведен предлагаемый вариант расположения излучателей ПРЛ и ВРЛ АС РЛК для ПРЛ, работающих в S-диапазоне. Где:On FIG. 5-6 shows the proposed location of the emitters of the PRL and SSR AS RLC for the PRL operating in the S-band. Where:

15 - корпус.15 - body.

На Фиг. 7-10 представлены примеры современных антенных систем радиолокационных комплексов. На фиг. 7 приведена антенная система STAR-NG (Thales) [6], на фиг. 8 - Лира-А10 [3], на фиг. 9 - Primaey and Secondary surveillance radar (PSR/SSR, Toshiba) [8], на фиг. 10 - Сопка-2 [9]On FIG. 7-10 examples of modern antenna systems of radar complexes are presented. In FIG. 7 shows the STAR-NG (Thales) antenna system [6], Fig. 8 - Lira-A10 [3], in Fig. 9 - Primaey and Secondary surveillance radar (PSR/SSR, Toshiba) [8], in Fig. 10 - Sopka-2 [9]

На Фиг. 11 представлен внешний вид антенной системы, разработанной по предлагаемым принципам. Где:On FIG. 11 shows the appearance of the antenna system developed according to the proposed principles. Where:

16 - радиопрозрачное укрытие.16 - radio transparent shelter.

Такая конструкция АС РЛК позволяет в габаритах АР ВРЛ реализовать антенны для первичного и вторичного радиолокаторов комплекса. При этом значительно (в разы) снижаются масса и габариты АС РЛК по сравнению с традиционным способом ее построения [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. Одновременно повышается технологичность изготовления АС РЛК в силу единых технологических процессов изготовления излучателей и делителей АР ПРЛ и АР ВРЛ.This design of the RLC AS allows, in the dimensions of the SSR AR, to implement antennas for the primary and secondary radars of the complex. At the same time, the mass and dimensions of the AS RLC are significantly (several times) reduced compared to the traditional way of its construction [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. At the same time, the manufacturability of the production of AS RLC is increased due to the uniform technological processes for the manufacture of emitters and dividers of the AR PRL and AR SRL.

ЛитератураLiterature

1. Navigation and Radio Technical System (NRTS CZ). Monopulse Secondary Surveillance Radar M10S. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.nrtscz.cz/ru/ssr-m10s/. свободный - (2022).1. Navigation and Radio Technical System (NRTS CZ). Monopulse Secondary Surveillance Radar M10S. [Electronic resource]. - Access mode: https://www.nrtscz.cz/en/ssr-m10s/. free - (2022).

2. ВНИИРА-ОВД. МВРЛ-СВК двухдиапазонный моноимпульсный вторичный радиолокатор. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.vniira-ovd.com/index.php/ru/produktsiya/radiolokatsionnye-kompleksy/mvrl-svk?start=1, свободный - (2002).2. VNIIRA-OVD. MVRL-SVK dual-band monopulse secondary radar. [Electronic resource]. - Access mode: http://www.vniira-ovd.com/index.php/ru/produktsiya/radiolokatsionnye-kompleksy/mvrl-svk?start=1, free - (2002).

3. ПАО «НПО «АЛМАЗ». ТОП «ЛЭМЗ». Аэродромный РЛК S-диапазона «Лира-А10». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://lemz,ru/лира-а10/, свободный.3. PJSC NPO ALMAZ. TOP "LEMZ". Airfield RLC S-band "Lira-A10". [Electronic resource]. - Access mode: https://lemz,ru/lira-a10/, free.

4. АО «АЗИМУТ». АМИ 2700. Аэродромный радиолокатор S диапазона с встроенным моноимпульсным вторичным каналом с режимом S. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.azimut.ru/catalog/catalog_32.html?template=96, свободный.4. AZIMUT JSC. AMI 2700. Aerodrome S band radar with built-in monopulse secondary channel with S mode. [Electronic resource]. - Access mode: https://www.azimut.ru/catalog/catalog_32.html?template=96, free.

5. Радиолокационные системы STAR 2000. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.radartutorial.eu/19.kartei/03.atc/karte014.ru.html. свободный5. Radar systems STAR 2000. [Electronic resource]. Access mode: https://www.radartutorial.eu/19.kartei/03.atc/karte014.ru.html. free

6. Радиолокационные системы - STAR NG. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.radartutorial.eu/19.kartei/03.atc/karte027.ru.html. свободный.6. Radar systems - STAR NG. [Electronic resource]. - Access mode: https://www.radartutorial.eu/19.kartei/03.atc/karte027.ru.html. free.

7. Радиолокационные системы ASR-12. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.radartutorial.eu/19.kartei/03.atc/karte005.ru.html, свободный.7. Radar systems ASR-12. [Electronic resource]. Access mode: https://www.radartutorial.eu/19.kartei/03.atc/karte005.ru.html, free.

8. Toshiba. Airtraffic control systems. PSR/SSR. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:8. Toshiba. air traffic control systems. PSR/SSR. [Electronic resource]. - Access mode:

https://www.global.toshiba.content/dam/toshiba/ww/outline/infrastructure/business-introduction/defense/pdf/PSR SSR.pdf, свободный (2019).https://www.global.toshiba.content/dam/toshiba/ww/outline/infrastructure/business-introduction/defense/pdf/PSR SSR.pdf, free (2019).

9. ПАО «НПО «АЛМАЗ». Трассовый радиолокационный комплекс «Сопка-2». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://lemz,ru/сопка-2/, свободный - (2020).9. PJSC NPO ALMAZ. Route radar complex "Sopka-2". [Electronic resource]. - Access mode: https://lemz,ru/sopka-2/, free - (2020).

10. АО «Челябинский радиозавод «Полет». Аэродромный обзорный радиолокатор АОРЛ-1АС.[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://polyot.ru/products/267/, свободный.10. JSC Chelyabinsk Radio Plant Polet. Aerodrome surveillance radar AORL-1AS. [Electronic resource]. - Access mode: https://polyot.ru/products/267/, free.

11. US Patent №4,468,670. Antenna device for air traffic radar. Y. Suzuki, T. Chiba. 28.08.1984 г.11. US Patent No. 4,468,670. Antenna device for air traffic radar. Y. Suzuki, T. Chiba. 08/28/1984

12. US Patent №3,916,414. Antenna system for primary and secondary radar. R. Trigon; G. Cohen. 28.10.1975.12. US Patent No. 3,916,414. Antenna system for primary and secondary radar. R. Trigon; G. Cohen. 10/28/1975.

13. US patent №4,284,991. Common antenna for primary and secondary radar system. A. Dupressoir. 18.08.1981.13. US patent No. 4,284,991. Common antenna for primary and secondary radar system. A. Dupressoir. 08/18/1981.

14. US Patent №6,608,601 B1. Integrated antenna radar system for mobile and transportable air defense. D. Collinson, J. Rougas. 21.12.2000 г.14. US Patent No. 6,608,601 B1. Integrated antenna radar system for mobile and transportable air defense. D. Collinson, J. Rougas. December 21, 2000

15. Вестник ПВО. РЛС 59-H6 «Противник ГЕ». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: pvo.guns.ru/protivnik.htm. свободный - (2005).15. Bulletin of air defense. Radar 59-H6 "Enemy GE". [Electronic resource]. - Access mode: pvo.guns.ru/protivnik.htm. free - (2005).

16. ГАЗЕТА.RU. Безопасная посадка: В России модернизируют средства приземления самолетов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://gazeta.ru/army/2021/03/01/13496342.shtml, свободный - (2021).16. GAZETA.RU. Safe landing: Russia is modernizing the means of landing aircraft. [Electronic resource]. Access mode: https://gazeta.ru/army/2021/03/01/13496342.shtml, free - (2021).

17. V. Schejbal, P. Bezousek, J. Pidanic, М. Chyba. Secondary surveillance radar antenna. IEEE Antennas and Propagation Magazine, April 201317. V. Schejbal, P. Bezousek, J. Pidanic, M. Chyba. Secondary surveillance radar antenna. IEEE Antennas and Propagation Magazine, April 2013

18. ВРЛ «Крона». Руководство по эксплуатации. Челябинск. НИИИТ, 1993.18. VRL "Krona". Manual. Chelyabinsk. NIIIT, 1993.

19. Пат. №10009 U1. Российская Федерация, МКП H01Q 25/02 (1994). Двухдиапазонная антенна вторичного радиолокатора/ А.И. Громов, A.M. Караваев, И.Р. Москович; заявитель и патентообладатель ЗАО «НИИИТ-РК» - №98111073/20, 08.06.1998. Опубл. 16.05.199919. Pat. No. 10009 U1. Russian Federation, MCP H01Q 25/02 (1994). Dual-band secondary radar antenna / A.I. Gromov, A.M. Karavaev, I.R. Moskovich; applicant and patent holder CJSC NIIIT-RK - No. 98111073/20, 06/08/1998. Published 05/16/1999

20. Концерн ВКО Алмаз-Антей. МВРЛ «Аврора-2». [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.almaz-antey.ru/osnovnaya-produktsiya-grazhdanskaya-naznacheniya/mvrl-avrora-2/, свободный.20. Concern VKO Almaz-Antey. MVRL "Aurora-2". [Electronic resource]. Access mode: www.almaz-antey.ru/osnovnaya-produktsiya-grazhdanskaya-naznacheniya/mvrl-avrora-2/, free.

21. ТН ALES GROUP. RSM 970 S. Monopulse Secondary Surveillance Radar/Mode S. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.thalesgroup.com/sites/default/files/database/d7/asset/document/rsm_uk.pdf, свободный.21. ТН ALES GROUP. RSM 970 S. Monopulse Secondary Surveillance Radar/Mode S. [Electronic resource]. Access mode: https://www.thalesgroup.com/sites/default/files/database/d7/asset/document/rsm_uk.pdf, free.

22. Т. Shejbal, Т. Zalabsky, P. Bezousek. Power splitters and feeding networks for PSR antenna array. International Journal of Advanced and Applied Sciences, 2 (12) 2015, Pages: 78-83.22. T. Shejbal, T. Zalabsky, P. Bezousek. Power splitters and feeding networks for PSR antenna array. International Journal of Advanced and Applied Sciences, 2 (12) 2015, Pages: 78-83.

23. P. Bezousek, M. Chyba, V. Schejbal, J.Pidanic. Dual frequency band integrated antenna array. 7-th European Conference: Antennas and Propagation (EuCAP). 2013.23. P. Bezousek, M. Chyba, V. Schejbal, J. Pidanic. Dual frequency band integrated antenna array. 7th European Conference: Antennas and Propagation (EuCAP). 2013.

24. ГОСТ P 51845-2001. Системы вторичной радиолокации для управления воздушным движением. Общие технические условия. М.: Госстандарт России, 2001.24. GOST P 51845-2001. Secondary radar systems for air traffic control. General specifications. Moscow: Gosstandart of Russia, 2001.

Claims

The antenna system of the radar complex (RLC) for air traffic control, consisting of antenna arrays of primary and secondary radars (PRL and SSR), a body and radio-transparent shelters, and the SSR antenna array consists of N + 1, where N is an integer, vertically located identical emitters fixed on the case, the inputs of which are connected to the outputs of the SSR power dividers, also fixed on the case from its rear side, while each SSR power divider, one for each range, forms up to three radiation patterns in the horizontal plane: sum, difference and pattern suppression of side lobes, and has a number of inputs equal to the number of generated radiation patterns, and each vertical SSR emitter is implemented as a single or dual band for operation in the international RBS (Radio Beacon System) mode and / or in the ATC mode used in Russia and consists of K1 elementary radiators of the first range and / or K2 elementary radiators of the second range connected to the outputs of the internal power dividers of the radiator, the design of which provides the required type of SSR antenna patterns in the vertical plane, while the input of the internal radiator divider is the input of the radiator; the PRL antenna also consists of M identical single-band radiators fixed on the same body from its front side, each PRL radiator consists of L elementary radiators and an internal power divider of the PRL emitter, the inputs of which are connected to the outputs of the PRL power divider, while N SSR emitters and M RRL emitters are oriented in the same direction in the direction of radiation, and one SSR emitter is located on the rear side of the antenna system, characterized in that the RRL emitters are located vertically, have a design similar to that of the SSR emitters, are distributed over the aperture of the RLC antenna system and are placed between HSR emitters, forming the aperture of the RRL antenna array, while the radiation patterns of the RRL antenna in the horizontal plane are determined by the design of the RRL power divider, and the radiation pattern of the RRL antenna in the vertical plane is determined by the design of the internal power dividers of the RRL emitters.