RU92993U1 - QUASIOPTIC KLIMOV LENS - Google Patents
QUASIOPTIC KLIMOV LENS Download PDFInfo
- Publication number
- RU92993U1 RU92993U1 RU2009144178/22U RU2009144178U RU92993U1 RU 92993 U1 RU92993 U1 RU 92993U1 RU 2009144178/22 U RU2009144178/22 U RU 2009144178/22U RU 2009144178 U RU2009144178 U RU 2009144178U RU 92993 U1 RU92993 U1 RU 92993U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- metal
- fluoroplastic
- quasi
- probes
- Prior art date
Links
Abstract
1. Квазиоптическая линза, содержащая усеченную с боковых сторон эллипсоидальную фторопластовую пластину, снабженную приемными и передающими СВЧ-зондами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит плоский сборно-разборный металлический корпус для размещения внутри него фторопластовой пластины и крепления на нем СВЧ-зондов, причем СВЧ-зонды выполнены коаксиальными, а их центральные электроды заглублены вертикально во фторопластовую пластину, установленную внутри металлического корпуса. ! 2. Квазиоптическая линза по п.1, отличающаяся тем, что сборно-разборный металлический корпус содержит металлическую пластину с выемкой, соответствующей по форме и размеру фторопластовой пластине и выполненной с одной из боковых сторон металлической пластины методом травления или фрезерования, а также содержит металлическую съемную крышку с отверстиями для крепления СВЧ-зондов и электромагнитного экранирования фторопластовой пластины, установленной в выемке металлической пластины. 1. A quasi-optical lens containing an ellipsoidal fluoroplastic plate truncated laterally and equipped with receiving and transmitting microwave probes, characterized in that it further comprises a flat collapsible metal housing for placing a fluoroplastic plate inside and mounting microwave probes on it, Microwave probes are made coaxial, and their central electrodes are embedded vertically in a fluoroplastic plate mounted inside a metal case. ! 2. The quasi-optical lens according to claim 1, characterized in that the collapsible metal case contains a metal plate with a recess corresponding in shape and size to the fluoroplastic plate and made from one of the sides of the metal plate by etching or milling, and also contains a removable metal a cover with holes for mounting microwave probes and electromagnetic shielding of a fluoroplastic plate installed in a recess of a metal plate.
Description
Полезная модель относится к приемным СВЧ - антеннам, конкретно к квазиоптическим линзам.The utility model relates to receiving microwave antennas, specifically to quasi-optical lenses.
Известны квазиоптические линзы Люнеберга, Ротмана, Руза и Гента (US 6982676, МПК: H01Q 19/06, 2004; Proposed by W.Rotman in IEEE Trans, Antennas Propagat, Vol.AP-11, No. 6, Nov. 1963, pp.623-632; Modified by R.C.Hansen in IEEE Trans, Antennas Propagat., Vol.39, No. 4, Apr. 1991, pp.464-472), содержащие выпуклый диаграммообразующий элемент из фторопласта, с противоположных сторон которого установлены соответственно приемные и передающие СВЧ - зонды с встречной ориентацией их осей.The quasi-optical lenses of Luneberg, Rotman, Ruza, and Ghent are known (US 6982676, IPC: H01Q 19/06, 2004; Proposed by W. Rotman in IEEE Trans, Antennas Propagat, Vol.AP-11, No. 6, Nov. 1963, pp. .623-632; Modified by RCHansen in IEEE Trans, Antennas Propagat., Vol. 39, No. 4, Apr. 1991, pp. 644-472), containing a convex beam-forming element made of fluoroplastic, on the opposite sides of which there are receiving and transmitting microwave probes with the opposite orientation of their axes.
Общим недостатком известных квазиоптических линз является недостаточная надежность работы, связанная с проблемой прочного крепления приемных и передающих зондов на недостаточно прочном фторопластовом элементе и трудностью их осевой союстировки.A common disadvantage of known quasi-optical lenses is the lack of reliability associated with the problem of the solid mounting of the receiving and transmitting probes on an insufficiently strong fluoroplastic element and the difficulty of their axial alignment.
Наиболее близкой из известных квазиоптических линз по назначению и технической сущности к заявляемому техническому решению относится линза Ротмана (Proposed by W.Rotman in IEEE Trans, Antennas Propagat., Vol.AP-11, No. 6, Nov. 1963, pp.623-632; Modified by R.C.Hansen in IEEE Trans, Antennas Propagat., Vol.39, No. 4, Apr. 1991, pp.464-472), содержащая усеченную с боковых сторон эллипсоидальную фторопластовую пластину, снабженную приемными и передающими СВЧ - зондами. При этом СВЧ - зонды выполнены в виде волноводов с прямоугольным сечением, установленных в плоскости фторопластовой пластины с торцевых ее сторон. Боковые стороны и свободные торцы фторопластовой пластины покрыты токопроводящим материалом методом напыления.The closest known quasi-optical lens in purpose and technical essence to the claimed technical solution includes the Rotman lens (Proposed by W. Rotman in IEEE Trans, Antennas Propagat., Vol.AP-11, No. 6, Nov. 1963, pp.623- 632; Modified by RCHansen in IEEE Trans, Antennas Propagat., Vol. 39, No. 4, Apr. 1991, pp. 464-472) containing laterally truncated ellipsoidal fluoroplastic plate equipped with receiving and transmitting microwave probes. In this case, microwave probes are made in the form of waveguides with a rectangular cross section, installed in the plane of the fluoroplastic plate from its end faces. The sides and free ends of the fluoroplastic plate are coated with a conductive material by spraying.
Недостатком известной квазиоптической линзы является недостаточная надежность работы, связанная с недостаточной ее механической прочностью и ремонтопригодностью.A disadvantage of the known quasi-optical lens is the lack of reliability associated with its insufficient mechanical strength and maintainability.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача повышения надежности работы квазиоптической линзы.The present utility model is based on the task of increasing the reliability of a quasi-optical lens.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной технической задачи, является повышение прочности квазиоптической линзы с одновременным повышением ее ремонтопригодности.The technical result that provides a solution to the specified technical problem is to increase the strength of a quasi-optical lens with a simultaneous increase in its maintainability.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что квазиоптическая линза, содержащая усеченную с боковых сторон эллипсоидальную фторопластовую пластину, снабженную приемными и передающими СВЧ - зондами, согласно полезной модели она дополнительно содержит плоский сборно-разборный металлический корпус для размещения внутри него фторопластовой пластины и крепления на нем СВЧ - зондов, причем СВЧ - зонды выполнены коаксиальными, а их центральные электроды заглублены вертикально во фторопластовую пластину, установленную внутри металлического корпуса.The achievement of the claimed technical result and, as a result, the solution of the technical problem is ensured by the fact that a quasi-optical lens containing an ellipsoidal fluoroplastic plate truncated from the sides, equipped with receiving and transmitting microwave probes, according to a utility model, it additionally contains a flat collapsible metal case for placing inside it a fluoroplastic plate and attaching microwave probes to it, moreover, the microwave probes are made coaxial, and their central electrodes are closed mounted vertically in a fluoroplastic plate mounted inside a metal case.
При этом сборно-разборный металлический корпус содержит металлическую пластину с выемкой, соответствующей по форме и размеру фторопластовой пластине и выполненной с одной из боковых сторон металлической пластины методом травления или фрезерования, а также содержит металлическую съемную крышку с отверстиями для крепления СВЧ - зондов и электромагнитного экранирования фторопластовой пластины, установленной в выемке металлической пластины.In this case, a collapsible metal case contains a metal plate with a recess corresponding to the shape and size of the fluoroplastic plate and made from one of the sides of the metal plate by etching or milling, and also contains a removable metal cover with holes for mounting microwave probes and electromagnetic shielding fluoroplastic plate mounted in the recess of the metal plate.
Введение в конструкцию квазиоптической линзы плоского сборно-разборного металлического корпуса для размещения внутри него фторопластовой пластины позволяет обеспечить электромагнитное экранирование и механическую защиту фторопластовой пластины. Это позволяет увеличить прочность и ремонтопригодность изделия в целом и, тем самым, повысить надежность его работы.Introduction to the design of a quasi-optical lens of a flat collapsible metal case for placement of a fluoroplastic plate inside it allows for electromagnetic shielding and mechanical protection of the fluoroplastic plate. This allows you to increase the strength and maintainability of the product as a whole and, thereby, increase the reliability of its work.
Выполнение СВЧ - зондов коаксиальными, крепления СВЧ - зондов на металлической крышке корпуса, заглубление центральных электродов вертикально во фторопластовую пластину, установленную внутри металлического корпуса, позволяет обеспечить прочное соединение и надежную электромагнитную связь между приемными и передающими зондами и, тем самым, дополнительно повысить надежность работы линзы.The implementation of microwave probes coaxial, mounting microwave probes on the metal cover of the housing, the deepening of the central electrodes vertically in a fluoroplastic plate installed inside the metal housing, allows for a strong connection and reliable electromagnetic coupling between the receiving and transmitting probes and, thereby, further increase the reliability of operation lenses.
Выполнение сборно-разборного металлического корпуса линзы в виде металлической пластины с выемкой, соответствующей по форме и размеру фторопластовой пластине и выполненной с одной из боковых сторон металлической пластины методом травления или фрезерования, а также снабжение металлической съемной крышки отверстиями для крепления СВЧ - зондов и электромагнитного экранирования фторопластовой пластины, установленной в выемке металлической пластины позволяет дополнительно обеспечить реализацию квазиоптической линзы повышенной надежности на основе известных технологий ее изготовления.Making a collapsible metal lens housing in the form of a metal plate with a recess corresponding to the shape and size of the fluoroplastic plate and made on one of the sides of the metal plate by etching or milling, as well as supplying a removable metal cover with holes for mounting microwave probes and electromagnetic shielding the fluoroplastic plate installed in the recess of the metal plate allows you to further ensure the implementation of a quasi-optical lens with increased reliability awn on the basis of known technologies for manufacturing.
На фигуре представлена конструкция квазиоптической линзы.The figure shows the design of a quasi-optical lens.
Линза содержит металлический корпус 1 с полостью 2, в которой установлена фторопластовая пластина 3 и закрыта плоской металлической крышкой 4 с приемными (входными) 5.1…5.N и передающими (выходными) зондами 6.1…6.N1, где N1<<N. Приемные зонды 5.1…5.N служат для соединения с большим (N= десятки - сотни) количеством активных элементов фазированной антенной решетки (ФАР) РЛС, а передающие зонды 6.1…6.N1 - с ограниченным (N1= единицы - десятки) числом приемных каналов РЛС. Фторопластовая пластина 3 является диаграммообразующим элементом. Для обеспечения диаграммообразующих свойств она выполнена в виде усеченной с боковых сторон эллипсоидальной пластины 3. Зонды 5.1…5.N и 6.1…6.N1 равномерно распределены на крышке 4 вдоль входной 7 и выходной 8 выпуклых сторон фторопластовой пластины 3. Все зонды 5…6 выполнены коаксиального типа и сборно-разборными 9. При закрытой крышке 4 центральные электроды 10 зондов 5…6 заглублены вертикально во фторопластовую пластину 3 соответственно вблизи передней и задней границы усеченного эллипса пластины 3. Сборно-разборный металлический корпус 1 для установки пластины 3 содержит металлическую пластину с выемкой 2, соответствующей по форме и размеру фторопластовой пластине 3. Выемка 2 выполнена с одной из боковых сторон металлической пластины 1 методом травления или фрезерования и закрыта металлической съемной крышкой 4. Съемная крышка 4 с отверстиями для крепления СВЧ - зондов 5…6 предназначена для надежного и ремонтопригодного крепления последних на квазиоптической линзе и для электромагнитного экранирования ее фторопластовой пластины 3, установленной в выемке 2 металлической пластины 1. Крутизна передней 7 и задней 8 границы усеченного эллипса пластины 3 выбрана из условия фокусировки электромагнитных волн зондов 5.2…5.(N-1) между соседними парами зондов 6.2…6.(N1-l) со смежных угловых направлений. Для устранения краевых эффектов крайние зонды 5.1, 6.1, N, N1 предназначены для подключения к согласованным нагрузкам (на фигуре не показано), а боковые торцы фторопластовой пластины 3 покрыты пленочным поглотителем 11 радиоволн.The lens contains a metal housing 1 with a cavity 2, in which a fluoroplastic plate 3 is installed and closed by a flat metal cover 4 with receiving (input) 5.1 ... 5.N and transmitting (output) probes 6.1 ... 6.N 1 , where N 1 << N . Receiving probes 5.1 ... 5.N are used to connect with a large (N = tens to hundreds) number of active elements of the phased radar array (PAR) radar, and transmitting probes 6.1 ... 6.N 1 - with limited (N 1 = units - tens) the number of receiving radar channels. The fluoroplastic plate 3 is a beam-forming element. To ensure the diagram-forming properties, it is made in the form of an ellipsoidal plate truncated on the sides 3. Probes 5.1 ... 5.N and 6.1 ... 6.N 1 are evenly distributed on the cover 4 along the input 7 and output 8 convex sides of the fluoroplastic plate 3. All probes 5 ... 6 are made of coaxial type and collapsible 9. When the cover is closed 4, the central electrodes 10 of the probes 5 ... 6 are buried vertically in the fluoroplastic plate 3, respectively, near the front and rear borders of the truncated ellipse of the plate 3. Collapsible metal case 1 for installation plate 3 contains a metal plate with a recess 2 corresponding in shape and size to the fluoroplastic plate 3. The recess 2 is made on one of the sides of the metal plate 1 by etching or milling and is closed by a metal removable cover 4. Removable cover 4 with holes for mounting a microwave - probes 5 ... 6 is designed for reliable and maintainable mounting of the latter on a quasi-optical lens and for electromagnetic shielding of its fluoroplastic plate 3, mounted in a recess 2 of a metal layer 1. Slope us front 7 and the back 8 a truncated ellipse boundary plate 3 is chosen from the condition focus electromagnetic waves probes 5.2 ... 5. (N-1) between adjacent pairs of probes 6.2 ... 6. (N 1 -l) from adjacent angular directions. To eliminate edge effects, the extreme probes 5.1, 6.1, N, N 1 are designed to be connected to matched loads (not shown in the figure), and the lateral ends of the fluoroplastic plate 3 are covered with a film absorber 11 of radio waves.
Квазиоптическую линзу изготавливают следующим образом. На фрезеровальном станке с программным управлением из фторопластового листа вырезают диаграммообразующий элемент - эллипсоидальную фторопластовую пластину 3 требуемой формы и размеров. Вблизи выпуклых сторон 7 и 8 пластины 3 высверливают вертикальные отверстия для ввода электродов 10 соответствующих СВЧ - зондов 5…6. Затем методом напыления на торцы пластины 3 наносят радиопоглощающее покрытие 11. Одновременно из металлического листа, толщиной более толщины пластины 3, вырезают пластину 1, а из тонкого (2-5 мм) металлического листа - крышку 4. В пластине 1 методом фрезерования или травления выполняют выемку 2, соответствующую по форме и размеру фторопластовой пластине 3. В крышке 4 выполняют отверстия, соосные с отверстиями 12 фторопластовой пластины 3, и нарезают резьбу для съемного крепления разборных СВЧ - зондов 5…6. Далее в выемку 2 устанавливают фторопластовую пластину 3 и закрывают крышкой 4 и крепят ее к пластине 1 винтами 13. В отверстия крышки 4, соосные с отверстиями 12 пластины 3, ввертывают соответствующие коаксиальные СВЧ - зонды 5…6. Разборку квазиоптической линзы производят в обратном порядке.A quasi-optical lens is made as follows. On a milling machine with program control, a diagram-forming element is cut out of a fluoroplastic sheet — an ellipsoidal fluoroplastic plate 3 of a desired shape and size. Near the convex sides 7 and 8 of the plate 3, vertical holes are drilled to introduce the electrodes 10 of the corresponding microwave probes 5 ... 6. Then, by the method of sputtering, the radar absorbing coating 11 is applied to the ends of the plate 3. At the same time, the plate 1 is cut out of a metal sheet thicker than the thickness of the plate 3, and the cover 4 is cut out of a thin (2-5 mm) metal sheet. In the plate 1, milling or etching is performed a recess 2 corresponding in shape and size to the fluoroplastic plate 3. In the lid 4, holes are aligned with the holes 12 of the fluoroplastic plate 3, and a thread is cut for removable fastening of collapsible microwave probes 5 ... 6. Next, a fluoroplastic plate 3 is installed in the recess 2 and closed with a lid 4 and fastened to the plate 1 with screws 13. Screw the corresponding coaxial microwave probes 5 ... 6 into the holes of the lid 4, coaxial with the holes 12 of the plate 3. Disassembly of the quasi-optical lens is carried out in the reverse order.
Квазиоптическая линза работает следующим образом. Энергия с соответствующим фронтом волны, приходящая от источника СВЧ - излучения, например с углового направления β, принимается активными элементами ФАР (на фигуре не показано) и передается по кабелям равной длинны на приемные зонды 5.1…5.N квазиоптической линзы. Фторопластовая пластина 3 квазиоптической линзы фокусирует принятую энергию СВЧ - излучения в области расположения двух соседних зондов из группы 6.1…6.N1, соответствующих угловому направлению β. Принятое соответствующими соседними зондами из группы 6.1…16.N1 СВЧ - излучение U1 и U2 по кабелям равной длины передается соответственно на входы приемника РЛС (на фигуре не показано) уменьшая вдвое требуемую канальность приемника РЛС. При этом за счет увеличения прочности на излом и ремонтопригодности элементов квазиоптической линзы увеличивая надежность работы последней и, как следствие, продлеваются сроки ее эксплуатации.A quasi-optical lens works as follows. Energy with a corresponding wave front coming from a microwave radiation source, for example from the angular direction β, is received by the active elements of the PAR (not shown in the figure) and transmitted via cables of equal length to the receiving probes 5.1 ... 5.N of the quasi-optical lens. The fluoroplastic plate 3 of the quasi-optical lens focuses the received energy of the microwave radiation in the region where two adjacent probes from the group 6.1 ... 6.N 1 are located , corresponding to the angular direction β. Received by the corresponding neighboring probes from the group 6.1 ... 16.N 1 microwave radiation U 1 and U 2 via cables of equal length is transmitted respectively to the inputs of the radar receiver (not shown in the figure), halving the required channelity of the radar receiver. At the same time, by increasing the fracture strength and maintainability of the elements of the quasi-optical lens, increasing the reliability of the latter and, as a result, the terms of its operation are extended.
Полезная модель не ограничивается приведенным примером ее осуществления. В рамках данной полезной модели возможно и другое конструктивное решение ее элементов. Так сборно-разборный корпус линзы может быть выполнен не из одной пластины 1, выфрезерованной под толщину фторопластовой пластины 3, а из двух пластин 1, выфрезерованных под половинную толщину пластины 3.The utility model is not limited to the given example of its implementation. Within the framework of this utility model, another constructive solution of its elements is possible. So collapsible lens housing can be made not from one plate 1, milled to the thickness of the fluoroplastic plate 3, but from two plates 1, milled to half the thickness of the plate 3.
Полезная модель разработана на уровне опытного образа. Результаты испытаний опытного образца подтвердили прочность и ремонтопригодность предложенной конструкции квазиоптической линзы, обеспечивающей решение поставленной технической задачи - повышение надежности работы квазиоптической линзы.The utility model is designed at the level of an experienced image. The test results of the prototype confirmed the strength and maintainability of the proposed design of the quasi-optical lens, which provides a solution to the technical problem - improving the reliability of the quasi-optical lens.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144178/22U RU92993U1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | QUASIOPTIC KLIMOV LENS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144178/22U RU92993U1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | QUASIOPTIC KLIMOV LENS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92993U1 true RU92993U1 (en) | 2010-04-10 |
Family
ID=42671544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009144178/22U RU92993U1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | QUASIOPTIC KLIMOV LENS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU92993U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480872C2 (en) * | 2011-07-19 | 2013-04-27 | Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." | Continuously electrically controlled lens antenna |
-
2009
- 2009-12-01 RU RU2009144178/22U patent/RU92993U1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480872C2 (en) * | 2011-07-19 | 2013-04-27 | Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." | Continuously electrically controlled lens antenna |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021082967A1 (en) | Antenna module and electronic device | |
| CN105552573B (en) | The symmetrical media filler cylindrical lens antenna of dual polarization Waveguide slot feed | |
| US20230299500A1 (en) | Lens-enhanced communication device | |
| CN110518348A (en) | A kind of wideband dual polarized electromagnetic dipole antenna element in the equal face E and the face H | |
| CN109786969B (en) | Low RCS phased array antenna based on loading artificial electromagnetic material | |
| CN102983401A (en) | Low-consumption low-minor lobe high-gain planar frequency scan antenna | |
| CN110729821B (en) | Quasi-diffraction-free beam forming method for multi-target wireless energy transmission | |
| Schippers et al. | Towards structural integration of airborne Ku-band SatCom antenna | |
| Afzal et al. | Method to enhance directional propagation of circularly polarized antennas by making near-electric field phase more uniform | |
| RU92993U1 (en) | QUASIOPTIC KLIMOV LENS | |
| CN206116630U (en) | Dielectric waveguide crack array antenna of metal hollow waveguide series feed | |
| Li et al. | Microstrip reflectarray formed by double elliptical ring elements | |
| CN116404403A (en) | 3D prints linear polarization and changes circular polarization scanning antenna | |
| CHANG et al. | Programmable metasurface for simultaneously wireless information and power transfer system | |
| Sánchez-Escuderos et al. | Low-profile planar lens with multilevel FSS for directivity enhancement | |
| Nurfitri et al. | Rectangular linear array microstrip antenna design for terahertz imaging | |
| CN113851852A (en) | Multi-mechanism phase-modulated super-surface antenna | |
| Clemente et al. | Multiple feed transmit-array antennas with reduced focal distance | |
| Hajj et al. | A novel beam scanning/directivity reconfigurable M-EBG antenna array | |
| CN106025574A (en) | Low-side-lobe horizontally-polarized planar array antenna | |
| CN102810767B (en) | Super material microwave antenna taking the super material of class spheroid shape as subreflector | |
| Xue et al. | Single-layer high-gain planar lens antenna based on the Focusing Gradient Meta-surface | |
| Yao et al. | A novel hole drilling method for plate Luneberg lens antenna | |
| Dong et al. | Beam collecting efficiency analysis in microwave power transmission demonstration system for SSPS | |
| Moharram et al. | A ka band optically transparent reflectarray design integrated with solar cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC92 | Official registration of non-contracted transfer of exclusive right of a utility model |
Effective date: 20191029 |