RU2528136C1 - Многолучевая зеркальная сканирующая антенна - Google Patents
Многолучевая зеркальная сканирующая антенна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528136C1 RU2528136C1 RU2013101209/08A RU2013101209A RU2528136C1 RU 2528136 C1 RU2528136 C1 RU 2528136C1 RU 2013101209/08 A RU2013101209/08 A RU 2013101209/08A RU 2013101209 A RU2013101209 A RU 2013101209A RU 2528136 C1 RU2528136 C1 RU 2528136C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scanning
- mirror
- antenna
- irradiators
- control signals
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемных и радиолокационных системах. Техническим результатом является сокращение скорости вращения облучателей. Для этого предлагается многолучевая зеркальная сканирующая антенна, содержащая зеркало, выполненное в форме радиопрозрачной сферы, внутренняя поверхность которой покрыта реверсивным материалом, облучатели, расположенные в фокальной сфере, а также источник управляющих сигналов, в которой два облучателя выполнены в форме окружностей, расположенных вертикально в фокальной сфере под углом 90° относительно друг другу, а сканирование в вертикальной области осуществляется от устройства управления, которое, например, может быть реализовано на базе ПЭВМ, через источник управляющих сигналов с привязкой по времени, при этом привязка по времени обеспечивает определение направления излучения по каждой точке сканирования в вертикальной плоскости. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемных и радиолокационных системах, строящихся на базе последних научно-технических достижений. Так появление реверсивных материалов обеспечило возможность создания антенных систем нового поколения ([1] - Патент Украины №85503, заявка №а200608440 от 27.07.2006 г., «Многолучевая зеркальная сканирующая антенна», опубликовано 26.01.2009 г., бюл. №2, [2] - Патент Украины №94991, заявка №а200909356 от 11.09.2009 г. «Многолучевая зеркальная сканирующая антенна», опубликовано 25.06.2011, бюл. №12, [3] - Патент Украины №99012, заявка №а201012993 от 01.11.2010 г. «Зеркальная сканирующая антенна», опубликовано 10.07.2012, бюл. №13, [4] - Патент Украины №85504, заявка №а200608581 от 31.07.2006 г. «Многолучевая зеркальная антенна», опубликовано 26.01.2009 г., бюл. № 2).
В частности, в [1] приведена антенна (фиг.1), содержащая основное (1) и дополнительное (2) параболические зеркала, выполненные из радиопрозрачного материала, при этом внутренняя поверхность основного параболического зеркала и наружная поверхность дополнительного параболического зеркала покрыты реверсивным материалом, два источника управляющих сигналов (4), первый из которых расположен в раскрыве основного параболического зеркала, а второй - на обратной стороне дополнительного параболического зеркала, облучатели (3), расположенные на фокальном кольце с возможностью перемещения в плоскости фокального кольца, причем фокус основного параболического зеркала совпадает с фокусом дополнительного параболического зеркала.
Сигналы (6) источников управляющих сигналов (4) создают на соответствующих поверхностях основного и дополнительного параболических зеркал (покрытых реверсивным материалом) отражающие поверхности (5), за счет чего, в свою очередь, формируются основные лучи диаграммы направленности антенны (7). Таким образом, в соответствии с заданным сектором сканирования, шириной лучей диаграммы направленности и усилением антенны выбирается зеркало, которое будет находиться в режиме отражения электромагнитных волн, а также источник управляющих сигналов, который будет воздействовать сигналами управления на выбранное зеркало. При этом другое зеркало, на которое не воздействуют сигналы управления, находится в режиме пропускания электромагнитных волн. Сканирование осуществляется за счет использования группы подвижных облучателей.
Недостатками такой антенны являются: 1) наличие высокоскоростных механически подвижных деталей - облучателей, перемещение которых осуществляется в плоскости фокального кольца; 2) ограниченность угловых размеров сектора сканирования из-за формы зеркал и их стационарного положения.
Известна также многолучевая зеркальная сканирующая антенна [2], отличительным признаком которой, от рассмотренной выше, является форма вспомогательного зеркала: вертикальный профиль в форме дуги круга в верхней части и в форме части параболы - в нижней части, а горизонтальный профиль - парабола.
Недостатками такой антенны являются: 1) наличие высокоскоростных механически подвижных деталей - облучателей, перемещение которых осуществляется в плоскости фокального кольца; 2) ограниченность угловых размеров сектора сканирования из-за формы зеркал и их стационарного положения.
Известна также зеркальная сканирующая антенна [3], отличительным признаком которой, от рассмотренных выше, является форма зеркала - в виде цилиндра. Антенна (фиг.2) содержит зеркало (1), выполненное из радиопрозрачного материала и покрытое реверсивным материалом, облучатель (2) и источник управляющих сигналов (4), расположенный с обратной стороны зеркала. Облучатель расположен с внутренней стороны цилиндра на расстоянии r от его оси, равном 0,4…0,6 от радиуса основания цилиндра. Облучатель и источник управляющих сигналов установлены с возможностью синхронного вращения вокруг зеркала, при этом источник управляющих сигналов световыми сигналами (6) формирует на внешней поверхности цилиндра отражающие поверхности (5), а (2) облучает внутреннюю поверхность цилиндра той же формы (3).
Недостатками такой антенны являются: 1) отсутствие многолучевого режима работы; 2) наличие высокоскоростных механически подвижных деталей - облучателя и источника управляющих сигналов, перемещение которых осуществляется относительно оси цилиндра; 3) ограниченность угловых размеров сектора сканирования в плоскостях, перпендикулярных основанию цилиндрического зеркала, из-за формы зеркала и его стационарного положения в указанных плоскостях.
Известна также многолучевая зеркальная антенна [4], взятая за прототип и содержащая (фиг.3) зеркало (1), выполненное в форме радиопрозрачной сферы, внутренняя поверхность которой покрыта реверсивным материалом, облучатели (2), имеющие возможность перемещения по фокальной области (3), а также источник управляющих сигналов (4). При этом источник управляющих сигналов управляющими сигналами (6) формирует на внутренней поверхности сферы отражающие поверхности (5), которые совместно с облучателями формируют многолучевую (7) диаграмму направленности антенны.
Недостатком прототипа является наличие в нем высокоскоростных механически подвижных облучателей, имеющих высокую скорость движения в режиме сканирования больших угловых секторов за ограниченное время.
Целью изобретения является создание антенной системы с минимальным количеством подвижных элементов и расширение функциональных возможностей.
Для достижения указанной цели предлагается многолучевая зеркальная сканирующая антенна, содержащая зеркало, выполненное в форме радиопрозрачной сферы, внутренняя поверхность которой покрыта реверсивным материалом, облучатели, расположенные в фокальной сфере, а также источник управляющих сигналов.
Согласно изобретению два облучателя выполнены в форме окружностей, расположенных вертикально в фокальной сфере под углом 90° относительно друг другу, а сканирование в вертикальной области осуществляется от устройства управления, которое может быть реализовано на базе ПЭВМ через источник управляющих сигналов с привязкой по времени, при этом привязка по времени обеспечивает определение направления излучения по каждой точке сканирования в вертикальной плоскости.
При таком построении многолучевой зеркальной сканирующей антенны скорость вращения облучателей сокращается в четыре раза по сравнению с прототипом при применении в нем линейки облучателей, расположенных по линии - половине окружности в фокальной сфере, или существенно сокращается число подвижных облучателей при применении в прототипе четырех линеек облучателей, расположенных по линиям - половинам окружности в фокальной сфере. Полученный эффект достигается одновременно применением облучателей в форме окружностей и формированием УУ согласованных по времени сигналов управления.
На фиг.1 приведена схема антенны [1] 1-го аналога, на фиг.2 приведена схема антенны [3] 2-го аналога, на фиг.3 приведена схема антенны [4] прототипа.
На фиг.4 изображено конструктивное построение антенны, а на фиг.5 - примерная схема сканирования для одного из облучателей.
Антенна (фиг.4) содержит сферическое радиопрозрачное зеркало (1), внутренняя поверхность которого покрыта реверсивным материалом (2). В фокальной области размещены два облучателя (31, 32), расположенных вертикально под углом 90° относительно друг друга.
Управление сканированием в вертикальной области осуществляется УУ (4) через распределенный источник управляющих сигналов (5). Применение распределенного источника позволяет обеспечить отсутствие затенения реверсивного материала элементами конструкции антенны. На фиг.4 показано примерное положение элементов распределенного источника управляющих сигналов (5). Последовательность, направленность и продолжительность сигналов управления задается УУ (4) и согласуется им со скоростью вращения облучателей (31, 32).
Антенна работает следующим образом.
УУ (4) воздействует на источник управляющих сигналов (5), который формирует два управляющих сигнала (например, лучи света определенной формы), воздействующих на реверсивный материал (2) в согласованных с положением облучателей (31, 32) областях зеркала (1). Таким образом, при фиксированном положении облучателей (31, 32) одновременно осуществляется сканирование в двух вертикальных плоскостях, расположенных под углом 90° относительно друг друга, т.е. осуществляется сканирование по углу места в четырех азимутальных направлениях. Примерная схема сканирования для одного из облучателей показана на фиг.5. На фиг.5 обозначено: 1 - сферическое радиопрозрачное зеркало, 2 - реверсивный материал, 3 - облучатель, 4.1-4.n - положение отражающей поверхности, сформированной сигналами управления, в разные моменты времени.
Развязка по двум направлениям сканирования обусловлена конструктивными особенностями сферических антенн - относительным положением фокальной сферы и размерами отражающих поверхностей сферического зеркала, задействованных для формирования диаграммы направленности антенны в направлениях, определяемых двумя вертикальными плоскостями, расположенными под углом 90° относительно друг друга.
Сканирование в горизонтальной плоскости (по азимуту) осуществляется путем вращения облучателей (31, 32), при этом вращение облучателей (31, 32) осуществляется со скоростью в четыре раза меньше, чем при использовании одного точечного облучателя при фиксированном угле места или линейки облучателей, расположенных по линии - половине окружности в фокальной сфере, поскольку сканирование в вертикальной области (по углу места) осуществляется при одном положении облучателей (31, 32) одновременно по четырем направлениям (по азимуту).
Наличие УУ (4) обеспечивает возможность задания различных режимов работы антенны, определяемых порядком и скоростью сканирования элементов пространства.
В результате использования изобретения получен следующий технический эффект:
- сокращена скорость вращения облучателей при их малом числе;
- расширены функциональные возможности антенны за счет программного задания различных режимов работы.
Claims (1)
- Многолучевая зеркальная сканирующая антенна, содержащая зеркало, выполненное в форме радиопрозрачной сферы, внутренняя поверхность которой покрыта реверсивным материалом, облучатели, расположенные в фокальной сфере, а также источник управляющих сигналов, отличающаяся тем, что два облучателя выполнены в форме окружностей, расположенных вертикально в фокальной сфере под углом 90° относительно друг другу, а сканирование в вертикальной области осуществляется от устройства управления, которое может быть реализовано на базе персональной электронно-вычислительной машины, через источник управляющих сигналов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101209/08A RU2528136C1 (ru) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | Многолучевая зеркальная сканирующая антенна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101209/08A RU2528136C1 (ru) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | Многолучевая зеркальная сканирующая антенна |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013101209A RU2013101209A (ru) | 2014-07-20 |
| RU2528136C1 true RU2528136C1 (ru) | 2014-09-10 |
Family
ID=51215184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013101209/08A RU2528136C1 (ru) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | Многолучевая зеркальная сканирующая антенна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2528136C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626058C1 (ru) * | 2016-04-27 | 2017-07-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Статичная антенная система |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113917546B (zh) * | 2021-12-07 | 2024-05-31 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于馈源合成阵列的星载扫描型推扫辐射计*** |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA85504C2 (ru) * | 2006-07-31 | 2009-01-26 | Донецкий Национальный Технический Университет | Многолучевая зеркальная антенна |
| RU2380802C1 (ru) * | 2008-11-17 | 2010-01-27 | Джи-хо Ан | Компактная многолучевая зеркальная антенна |
| UA99012C2 (en) * | 2010-11-01 | 2012-07-10 | Государственное Высшее Учебное Заведение “Донецкий Национальный Технический Университет” | Mirror scanning antenna |
-
2013
- 2013-01-10 RU RU2013101209/08A patent/RU2528136C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA85504C2 (ru) * | 2006-07-31 | 2009-01-26 | Донецкий Национальный Технический Университет | Многолучевая зеркальная антенна |
| RU2380802C1 (ru) * | 2008-11-17 | 2010-01-27 | Джи-хо Ан | Компактная многолучевая зеркальная антенна |
| UA99012C2 (en) * | 2010-11-01 | 2012-07-10 | Государственное Высшее Учебное Заведение “Донецкий Национальный Технический Университет” | Mirror scanning antenna |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626058C1 (ru) * | 2016-04-27 | 2017-07-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Статичная антенная система |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013101209A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10158170B2 (en) | Two-dimensional scanning cylindrical reflector | |
| WO2013150996A1 (ja) | アンテナ | |
| CN103018790B (zh) | 一种微波探测仪在轨运行时的定标装置和方法 | |
| KR102478424B1 (ko) | 다수의 성형 빔 반사기 안테나들에 대한 피드 재-포인팅 기술 | |
| CN103579761A (zh) | 一种扫描成像应用的光机扫描天线装置 | |
| RU2528136C1 (ru) | Многолучевая зеркальная сканирующая антенна | |
| US2408373A (en) | Antenna | |
| RU2392707C1 (ru) | Гибридная зеркальная сканирующая антенна для многорежимного космического радиолокатора с синтезированной апертурой | |
| US3938162A (en) | Variable beamwidth antenna | |
| IL44496A (en) | Antenna system for radiating multiple planar beams | |
| US3745582A (en) | Dual reflector antenna capable of steering radiated beams | |
| ES2834448T3 (es) | Sistema de desviación y apuntamiento de un haz de microondas | |
| RU2582084C1 (ru) | Способ радиолокационного обзора пространства и радиолокационная станция для его осуществления | |
| US3878523A (en) | Generation of scanning radio beams | |
| RU2352033C1 (ru) | Гибридная зеркальная антенна с расширенными углами секторного сканирования | |
| JP2000201019A (ja) | アンテナ測定・調整装置 | |
| JP4820384B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| Muppala et al. | Dynamic dual-reflector antennas for high-resolution real-time SAR imaging | |
| RU2479897C2 (ru) | Антенный пост радиолокационный станции | |
| RU2650629C1 (ru) | Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом | |
| JP2686288B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| WO2023013462A1 (ja) | 位置情報導出システム | |
| RU2461928C1 (ru) | Комбинированная моноимпульсная антенна кассегрена с возбуждением от фазированной антенной решетки | |
| RU2611890C1 (ru) | Антенный пост автономной радиолокационной системы управления | |
| RU2815004C2 (ru) | Способ управления лучом в гибридной двухзеркальной антенной системе и устройство для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160111 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170421 |