RU2815004C2 - Способ управления лучом в гибридной двухзеркальной антенной системе и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ управления лучом в гибридной двухзеркальной антенной системе и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815004C2 RU2815004C2 RU2022123939A RU2022123939A RU2815004C2 RU 2815004 C2 RU2815004 C2 RU 2815004C2 RU 2022123939 A RU2022123939 A RU 2022123939A RU 2022123939 A RU2022123939 A RU 2022123939A RU 2815004 C2 RU2815004 C2 RU 2815004C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- antenna array
- counter
- antenna
- hybrid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике радиолокации и радиосвязи, и применяется в радиолокаторах с синтезированной апертурой и иных устройствах, излучающих и принимающих электромагнитные волны с линейной или круговой поляризацией поля. Технический результат - повышение значения мощности и предельной чувствительности антенны, сконструированной из неподвижных частей. Результат достигается тем, что в гибридной двухзеркальной антенной системе в формировании луча одновременно участвуют все элементы антенной решетки, луч, формируемый антенной решеткой, фокусируется на поверхности эллиптического контррефлектора, а управление лучом осуществляется путем изменения положения точки фокусировки излучения от приемо-передающей управляемой антенной решетки на поверхности контррефлектора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к технике радиолокации и радиосвязи и может быть использовано в радиолокаторах иных устройствах, излучающих и принимающих электромагнитные волны с произвольной поляризацией поля.
Известны способы и устройства управления лучом в гибридных зеркальных антеннах с электронным управлением лучом, состоящих из параболического рефлектора и решетки излучателей, установленной в фокальной плоскости рефлектора. В известных гибридных зеркальных антеннах сканирование луча производится последовательным включением одиночных излучателей решетки либо группы излучателей.
Способ управления лучом, наиболее близкий к изобретению, описан в патенте на изобретение RU 2694460 «Способ сканирования луча гибридной зеркальной антенны», отличающийся тем, что сканирование луча производят включением группы излучателей.
Недостатком известного способа является формирование лучей диаграммы направленности антенны путем включения отдельных излучателей облучающей антенной решетки и одновременного отключения остальных излучателей, что не позволяет сформировать на выходе антенны сигнал, значение мощности которого будет равно или, по крайней мере, близко к сумме значений мощности всех излучателей (в режиме передачи), а также не позволяет достичь значений предельной чувствительности антенны, кратных количеству элементов (в режиме приема).
Прототип устройства для управления лучом описан в диссертации Пластикова Андрея Николаевича на соискание ученой степени кандидата технических наук «Проектирование многолучевых офсетных двухзеркальных антенн с однокоординатным и двухкоординатным сканированием». Описываемая антенна представляет собой многолучевую офсетную двухзеркальную антенну на основе схемы Кассегрена с вогнутым гиперболическим контррефлектором, при этом каждый луч вторичного поля излучения формируется отдельным излучателем антенной решетки.
Недостатком известного устройства является формирование лучей диаграммы направленности путем включения отдельных излучателей облучающей антенной решетки и одновременного отключения остальных излучателей, что не позволяет сформировать на выходе антенны сигнал, значение мощности которого будет равно или, по крайней мере, близко к сумме значений мощности всех излучателей (в режиме передачи), а также не позволяет достичь значений предельной чувствительности антенны, кратных количеству элементов (в режиме приема).
Целью изобретения является повышение значения мощности сигнала, излучаемого гибридной офсетной двухзеркальной антенной с электронным управлением лучом (в режиме передачи), и повышение значения предельной чувствительности гибридной офсетной двухзеркальной антенны с электронным управлением лучом (в режиме приема).
Указанная цель достигается тем, что формирование лучей диаграммы направленности гибридной офсетной двухзеркальной антенны с электронным управлением лучом происходит за счет фокусировки сигнала, излучаемого (принимаемого) приемо-передающей управляемой антенной решеткой, на поверхности эллиптического вторичного зеркала, отражения в сторону параболического рефлектора и последующего излучения в свободное пространство. При этом управление направлением излучения антенной системы осуществляется путем изменения положения точки фокусировки излучения от приемо-передающей управляемой антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора.
Устройство гибридной офсетной двухзеркальной антенны показано на фиг. 1. Эллиптический контррефлектор 2, представляющий собой неосесимметричную вырезку из эллипсоида вращения 3 с большой Fe1 и малой Fe2 осями, находится в области фокуса параболического рефлектора 4, представляющего собой неосесимметричную вырезку из параболоида вращения 5. Первый фокус эллипсоида вращения Ф1 расположен в геометрическом центре приемо-передающей управляемой антенной решетки 1, а второй фокус эллипсоида вращения Ф2 - в точке пересечения поверхности параболического рефлектора 4 и большой оси эллипса Fe1, что обеспечивает корректное последовательное отражение сигнала, излученного антенной решеткой, от эллиптического контррефлектора и затем от параболического рефлектора (в режиме передачи; в режиме приема отражение сигнала происходит в обратном порядке). Фазовое распределение поля приемо-передающей управляемой антенной решетки обеспечивает фокусировку излучения управляемой антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора, при этом управление направлением излучения гибридной офсетной двухзеркальной антенной системы осуществляется в двух ортогональных плоскостях путем изменения положения точки фокусировки излучения от приемо-передающей управляемой антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора. Так как эллиптический контррефлектор находится в области фокуса параболического рефлектора, то изменение положения точки фокусировки сигнала от антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора эквивалентно выносу источника излучения в сторону от фокуса параболического рефлектора. Таким образом, изменение положения точки фокусировки сигнала от антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора приводит к изменению угла отклонения направления результирующего сигнала на выходе антенной системы. Чем ближе к краю эллиптического контррефлектора находится точка фокусировки сигнала от управляемой антенной решетки, тем выше значение угла отклонения направления результирующего сигнала на выходе антенной системы относительно фокальной оси параболического рефлектора.
Способ управления лучом в описываемой гибридной двухзеркальной антенной системы проиллюстрирован на фиг. 2 и фиг. 3, и реализуется следующим образом (описание приведено для режима передачи).
Приемо-передающая управляемая антенная решетка 1 (фиг. 2, фиг. 3) излучает в сторону эллиптического контррефлектора 2 сигнал, фокусирующийся на поверхности эллиптического контррефлектора. Сигнал (поток излучения) управляемой антенной решетки обозначен как G0. Сигнал управляемой антенной решетки отражается от поверхности эллиптического контррефлектора, в процессе дальнейшего распространения попадает на параболический рефлектор 3 и отражается от его поверхности, что приводит к формированию результирующего сигнала на выходе антенной системы (результирующий сигнал обозначен как GAS, направление распространения сигнала обозначено стрелкой). Так как эллиптический контррефлектор находится в области фокуса параболического рефлектора, то изменение положения точки фокусировки (Ф1 на фиг. 2, Ф2 на фиг. 3) сигнала от антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора эквивалентно выносу источника излучения в сторону от фокуса параболического рефлектора. Таким образом, изменение положения точки фокусировки сигнала от антенной решетки на поверхности эллиптического контррефлектора приводит к изменению угла отклонения (γ1 на фиг. 2, γ2 на фиг. 3) направления результирующего сигнала на выходе антенной системы относительно фокальной оси параболического рефлектора (линия, параллельная фокальной оси параболического рефлектора, показана в виде пунктирной линии). Чем ближе к краю эллиптического контррефлектора (т.е. чем дальше от точки фокуса параболического рефлектора) находится точка фокусировки сигнала от управляемой антенной решетки, тем выше значение угла отклонения направления результирующего сигнала на выходе антенной системы относительно фокальной оси параболического рефлектора.
Claims (2)
1. Способ управления лучом в гибридной двухзеркальной антенной системе, отличающийся тем, что в формировании луча одновременно участвуют все элементы антенной решетки, луч, формируемый антенной решеткой, фокусируется на поверхности эллиптического контррефлектора, а управление лучом осуществляется путем изменения положения точки фокусировки излучения от приемо-передающей управляемой антенной решетки на поверхности контррефлектора.
2. Устройство для осуществления управления лучом, отличающееся тем, что контррефлектор расположен в области фокуса параболического рефлектора и выполнен в виде неосесимметричной вырезки из эллипсоида вращения, один из фокусов которого расположен в точке пересечения поверхности параболического рефлектора и большой оси эллипсоида вращения, второй фокус - в геометрическом центре фокусирующей приемо-передающей управляемой антенной решетки, а точка фокусировки излучения фокусирующей приемо-передающей управляемой антенной решетки расположена на поверхности эллиптического контррефлектора.
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022123939A RU2022123939A (ru) | 2024-03-07 |
RU2815004C2 true RU2815004C2 (ru) | 2024-03-11 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000216627A (ja) * | 1999-01-15 | 2000-08-04 | Trw Inc | 隣接した高利得アンテナ・ビ―ムを供給するコンパクト・オフセット・グレゴリオ型アンテナ装置 |
CN1385927A (zh) * | 2001-05-15 | 2002-12-18 | 威富天线股份有限公司 | 反射器天线 |
US9318810B2 (en) * | 2013-10-02 | 2016-04-19 | Wineguard Company | Ring focus antenna |
RU2598403C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Бортовая многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2623652C1 (ru) * | 2016-10-01 | 2017-06-28 | Евгений Петрович Баснев | Многолучевая антенна (варианты) |
RU2664792C1 (ru) * | 2017-11-20 | 2018-08-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио | Многолучевая комбинированная неосесимметричная зеркальная антенна |
RU2694460C1 (ru) * | 2018-03-15 | 2019-07-15 | Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" | Способ сканирования луча гибридной зеркальной антенны |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000216627A (ja) * | 1999-01-15 | 2000-08-04 | Trw Inc | 隣接した高利得アンテナ・ビ―ムを供給するコンパクト・オフセット・グレゴリオ型アンテナ装置 |
CN1385927A (zh) * | 2001-05-15 | 2002-12-18 | 威富天线股份有限公司 | 反射器天线 |
US9318810B2 (en) * | 2013-10-02 | 2016-04-19 | Wineguard Company | Ring focus antenna |
RU2598403C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Бортовая многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2623652C1 (ru) * | 2016-10-01 | 2017-06-28 | Евгений Петрович Баснев | Многолучевая антенна (варианты) |
RU2664792C1 (ru) * | 2017-11-20 | 2018-08-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио | Многолучевая комбинированная неосесимметричная зеркальная антенна |
RU2694460C1 (ru) * | 2018-03-15 | 2019-07-15 | Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" | Способ сканирования луча гибридной зеркальной антенны |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
G. Toso et al. "Multibeam antennas based on phased arrays: an overview on recent ESA developments", EuCAP, 04.2014. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380802C1 (ru) | Компактная многолучевая зеркальная антенна | |
US3775769A (en) | Phased array system | |
Van Atta et al. | Contributions to the antenna field during World War II | |
US6822612B2 (en) | Antenna device, communication apparatus and radar module | |
US10838059B2 (en) | Acoustic phased array antenna with isotropic and non-isotropic radiating elements | |
US20190319368A1 (en) | Electromagnetic Phased Array Antenna with Isotropic and Non-Isotropic Radiating Elements | |
CN110231606B (zh) | 激光扫描装置和包括其的激光雷达装置 | |
US3852763A (en) | Torus-type antenna having a conical scan capability | |
US11411324B2 (en) | Phased array antenna with isotropic and non-isotropic radiating and omnidirectional and non-omnidirectional receiving elements | |
CN107430186B (zh) | 幅度比较单脉冲雷达*** | |
US5041834A (en) | Artificial ionospheric mirror composed of a plasma layer which can be tilted | |
US11749909B2 (en) | Phased array antenna with isotropic and non-isotropic radiating and omnidirectional and non-omnidirectional receiving elements | |
US3881178A (en) | Antenna system for radiating multiple planar beams | |
RU2815004C2 (ru) | Способ управления лучом в гибридной двухзеркальной антенной системе и устройство для его осуществления | |
US2991473A (en) | Scanning antenna system for horizontally and vertically polarized waves | |
US3878523A (en) | Generation of scanning radio beams | |
Love | Spherical reflecting antennas with corrected line sources | |
Muppala et al. | Dynamic dual-reflector antennas for high-resolution real-time SAR imaging | |
RU2479897C2 (ru) | Антенный пост радиолокационный станции | |
US2888674A (en) | Dual lens antenna for tracking and searching | |
JPS603210A (ja) | 多周波帯域共用アンテナ | |
RU2461928C1 (ru) | Комбинированная моноимпульсная антенна кассегрена с возбуждением от фазированной антенной решетки | |
RU75511U1 (ru) | Моноимпульсная двухчастотная сферическая антенна с поляризационной селекцией сигналов | |
RU2623836C1 (ru) | Сканирующая апертурная гибридная приемо-передающая антенна | |
CN115494024B (zh) | 一种用于太赫兹连续波层析成像的光路装置及聚焦方法 |