SE520836C3 - Repeterstörsändare samt hylsarrangemang för densamma - Google Patents

Description

25 30 5 2 0 8 5 6 'l förstärkas. Om förstärkningen vid någon frekvens överstiger isolationen mellan sändarantennen och mottagarantennen kommer självsvängning att uppstå och skenmålet upphör därmed att fungera på avsett sätt. Isolationen mellan sändarantennen och mottagarantennen kan ökas genom att öka avståndet mellan antennerna och därmed medges en höjning av förstärkningen. Det är emellertid önskvärt, i till exempel flygsammanhang, med en repeterstörsändare som har så små dimensioner som möjligt.

Härigenom skapas ett skenmål med gynnsamma egenskaper. Samtidigt tar repeterstörsändaren mindre plats och kan göras lättare, vilket gör den särskilt lämpad att monteras som flygburen utrustning. Det kompakta formatet kan även bidraga till att hålla ner tillverkningskostnaden, vilket är av särskilt värde då repeterstörsändaren efter användning helt skiljs från planet. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en repeterstörsändare med små dimensioner som klarar hög förstärkning och uppvisar övriga ovan för repeterstörsändare med små dimensioner påtalade fördelar Uppfmningsändamålet uppnås genom en repeterstörsändare kännetecknad av att repeterstörsändaren är utformad att skjutas ut från en farkost och att verka på avstånd från farkosten under drift, att mottagarantennen och sändarantennen vardera innefattar minst ett antennpar och att kopplingsarrangemanget för upprätthållande av isolation mellan mottagarantennen och sändarantennen innefattar en direkt i mottagarantennens och/eller sändarantennens antennpar anbringad motfaskoppling. Sändarantennen och mottagarantennen kan därvid innefatta ett eller flera antennpar vardera och enligt ett lämpligt utförande föreslås att sändarantennen och mottagarantennen innefattar två inbördes vridna antennpar vardera i syfte att mottaga och sända i två inbördes vridna, företrädesvis ortogonala polarisationer.

Mottagarantennen och sändarantennens antennpar kan innefatta en första och en andra ytterledare utformade med antennspröt, samt en mittledare. Enligt en fördelaktig variant är därvid för åstadkommande av motfaskoppling i ett antennpar den ena antennspetsen ansluten mellan den första ytterledaren och mittledaren och den andra anterasp ^tsen ansluten rnellan den andra ytterledaren och mittledaren. Enligt en annan fördelaktig variant är för att åstadkomma motfaskoppling i ett antennpar 10 l5 20 25 30 520 836 :l antennsprötens riktning i den ena antennen anbflngade i omkastad riktning i förhållande till den andra antennen.

Motfaskopplingen förbättrar isolationen mellan sändarantennen och mottagarantennen.

Genom att låta det ena antennparet av två korresponderande antennpar, ett för mottagning och ett för sändning, arbeta i medfas medan det andra arbetar i motfas, kommer läckningen mellan sändarantennen och mottagarantennen att släckas ut.

Motfaskopplingen går att göra i anslutning till förstärkarens ingång. Detta ställer dock stora krav på noggrannhet vid monteringen eftersom elektriska våglängder från de båda antennema i antennparet måste vara mycket noggrant matchade. Temperaturutvidgning kan få våglängderna att ändras med försämrad isolation som följd. Genom att göra motfaskopplingen direkt vid antennema unviks väglängdsproblemen. Lösningen är dessutom billigare än att göra motfaskopplingen i anslutning till förstärkaren.

Om ett antennpar i medfas och ett i motfas förläggs i samma plan skapar det motfasriktade antennparet ett nolldjup i antennparens normalriktning. Detta nolldjup sammanfaller med det medfaskopplade antennparets lobmax. Eftersom målarean är produkten av antenngainen kommer värdet av detta lobmax att minska. Enligt en föreslagen vidareutveckling av repeterstörsändaren föreslås därför enligt uppfinningen att mottagarantennens antennplan skall vara inbördes vridna i förhållande till sändarantennens antennplan. Särskilt föreslås att vridningen mellan mottagarantennens antennplan och sändarantennens antennplan skall vara av storleksordningen 20°.

Genom att på detta sätt vrida det ena antennplanet i förhållande till det andra kan nolldjupet flyttas till en riktning där det gör mindre skada. Genom vridningen kommer medelmålarean att ökas definierad över ett koniskt snitt, vilket är värdefullt i många repeterstörsändarsammanhang.

När förstärkningen maximeras med hänsyn till isolationen, måste det tas hänsyn till att förstärkningen varierar med temperaturen. Detta betyder att det måste finnas marginal för att klara värsta fallet. Därigenom fås betydligt sämre prestanda även vid övriga fall än vad som är möjligt att uppnå utan att självsvängning uppträder för det specifika fallet. En väsentlig ökning av prestanda kan uppnås för flertalet fall genom att införa en automatisk förstärkningsreglering så att högsta möjliga förstärkning ställs in vid olika 10 15 20 25 30 520 856 *I driftsfall genom att mäta när självsvängning uppstår för det specifika fallet och därefter sänka förstärkningen en aning så att självsvängningen upphör. Enligt ytterligare ett fördelaktigt utförande som medger ökning av förstärkningen, varvid kopplingsarrangemanget innefattar medel for automatisk reglering av förstärkningen genom detektering av förstärkningsnivån för självsvängning och sänkning av förstärkningen till en nivå nära under förstärkningsnivån for självsvängning, är repeterstörsändaren kännetecknad av att medlen för automatisk reglering av förstärkningen innefattar mellan mottagarantennen och sändarantennen anordnad förstärkningskontroll, effektmätare och brytare, varvid reducerad effekt vid öppen brytare i jämförelse med sluten brytare indikerar självsvängning.

Repeterstörländaren kan inrymmas i en hylsa tillsammans med en i hylsans bottendel fast anbringad linbroms. Detta hylsarrangemang har klara hanteringsmässiga fördelar.

Uppfinningen kommer nedan att beskrivas närmare i exemplifrerad form under hänvisning till bifogade ritningar där: Figmr 1 visar ett flygplan släpande en repeterstörsändare efter sig i en lina.

Figur 2 visar repeterstörsändaren enligt uppfinningen innesluten i en hylsa avsedd for montering i anslutning till en farkost.

Figur 3 visar en schematisk sidvy delvis i snitt av en störsändare enligt uppfinningen.

Figur 4 visar i perspektivvy exempel på sändar- och mottagarantennens utformning.

Figur Sa och 5b visar schematiskt ett andra exempel på motfaskoppling direkt vid allllenneflla.

Figur 6 schematiskt illustrerar vridningen av sändarantennens och mottagarantennens antennpían med repeterstörsandarens längdriktning vinkelrät mot ritningsplanet. 10 15 20 25 30 520 sas l7" »f Figur 7 visar ett exempel på hur förstärkningsregleringen kan utföras.

I figur 1 visas ett flygplan 1 som släpar en repeterstörsändare 2 i en lina 3.

Repeterstörsändaren förvaras under normal flygning i någon form av utrymme i anslutning till flygplanet. Exempelvis kan utrymme för fallarammunition till exempel för IR-facklor eller remsor användas för att inrymma repeterstörsändaren. Enligt figur 2 är repeterstörsändaren 2 inrymd i en hylsa 4 tillsammans med en linbroms 5. Detta utförande gör att repeterstörsändaren lätt kan anbringas i fack dimensionerade för fällarammunition. Kontrollen av repeterstörsändaren från flygplanet kan därvid ske via icke visade anslutningsorgan i hylsans 4 böttenplatta 6.

Den i figur 3 schematiskt visade störsändaren 2 har en främre antenn 7 och en bakre antenn 8 inrymda i ett hölje 9. Den ena av antennema 7 och 8 fiJngerar som sändarantenn och den andra som mottagarantenn. I det beskrivna exemplet antas den främre antennen 7 fungera som sändarantenn och den bakre antennen 8 som mottagarantenn. En elektronikdel 10 med förstärkare och styrkretsar är inkopplad mellan mottagarantennen 8 och sändarantennen 7. För strömförsörjning finns ett batteri 11 i höljets främre del. För att ge repeterstörsändaren lämpliga flygegenskaper är den försedd med utfällbara fenor 12, 13 och 14 visade i utfallt läge. Sändarantennen 7 och mottagarantennen 8 har båda schematiskt visats som ett antennpar 7',7" resp. 8 ',8" i ett gemensamt plan. Mellan sändarantennen och mottagarantennen kan medel, ej visade, vara anordnade för att förhindra internt läckage mellan sändar- och mottagarantenn, t ex någon form av metallskärm. Antennemas utformning kommer att diskuteras mer ingående nedan under hänvisning till figurema 4, 5a och 5b.

Den i figur 4 visade antennkonfigurationen för repeterstörsändaren innefattar en främre antenn 15 med två antennpar 16, 17 med två antennenheter vardera, 16',16" resp 17', 17", i ett gemensamt plan. Antennenhetema är uppbyggda av ett ledande mönster 18 anbringat på vardera sidan om ett isolerande skikt 19 så att det kompletta ledande mönstret bildar en väsentligen symmetrisk form. I anslutning till mönstret 18 löper en av det isolerande skiktet innesluten rnittledare från en matningspunkt 20 till antennenhetens spets 21. I antennenhetens spets är rnittledaren förbunden med det 10 15 20 25 30 szofisse b ledande mönstret 18 på den ena sidan av det isolerande skiktet 19 och i figur 4 den sida där det isolerande skiktet 19 har en försänkning 29.

Antennkonfigurationen innefattar vidare en bakre antenn 22 uppbyggd på liknande sätt som den främre antennen 15. Således återfinns två antennpar 23, 24 med två antennenheter 23 ', 23 " resp 24', 24"vardera. Antennenhetema har vidare ett ledande mönster 25 på vardera sidan om ett isolerande skikt 26. En mittledare löper i det isolerande skiktet från en anslutningspunkt 27 till antennenhetens spets 28, där ledaren är förbunden med det ledande mönstret på den ena sidan av det ledande mönstret 25.

Närmare bestämt är i figuren mittledaren ansluten till mönstret 25 på den sida där det isolerande skiktet försetts med en försänkning 30.

Om det ledande mönstret visat för antennparen 16 och 23 jämförs kan konstateras att strålningen från antennenhetema i den bakre antennens antennpar 23 kommer att samverka i axelns 31 längdriktning, medan strålningen från antennenheterna i den främre antennens antennpar 16 kommer att motverka varandra i axelns 31 längdriktning. En motfaskoppling är därvid åstadkommen i den främre antennen som förbättrar isolationen mellan den främre och bakre antennen.

Ett alternativt sätt att åstadkomma motfaskoppling visas schematiskt i figur Sa och 5b.

I detta fall har den främre antennen 15 enligt figur 4 givits samma ledande mönsterkonfiguration som den bakre antennen 22. För att åstadkomma motfaskoppling i den ena av antennema 15, 22 utnyttjas istället möjligheten att variera mittledarens 32 anslutning. Enligt figur Sa utnyttjas en försänkning 33 för att förbinda mittledaren 32 med mönstret 18' på ena sidan om det isolerande skiktet 19 i ett antennpar genom en ledande förbindelse 35. Samtidigt ordnas en försänkning 36 för att förbinda mittledaren 32 med mönstret 18 " på den andra sidan om det isolerande skiktet 19 i samma antennpar genom en ledande förbindelse 37.

Den enligt figur 4 visade antennkonfigurationen uppvisar den egenskapen att antennparen 23, 24 i den bakre antennen 22 är något vridna i förhållande till antennparen 16, 17 i den främre antennen 15 med avseende på axeln 31. Detta illustreras även i figur 6 som schematiskt visar konfigurationen med axeln 31 vinkelrät 10 15 20 520 836 7 mot ritningens plan. Vridningen som i figur 6 markerats med ot kan lämligen ha ett värde av storleksordningen 20°. Genom att vrida antennparen på visat sätt undviks att motfaskopplingen skapar ett nolldjup i axelns 31 längdriktning och nolldjupet förläggs till en riktning där det gör mindre skada.

Figur 7 visar ett exempel på hur förstärkningsregleringen kan utföras för att åstadkomma högsta möjliga inställning av förstärkningen vid varje individuellt driftsfall.

Mellan sändarantennen 38 och mottagarantennen 39 förekommer signalläckage antytt med pilen 40. För att känna av läckaget är enligt det visade exemplet en förstärkningskontroll 41, en effektmätare 42 och en brytare 43 inkopplade på visat sätt.

Sändarantennen 38 matas via en förstärkare 44. Effektmätaren är inrättad att mäta upp mottagen effekt vid öppen och sluten brytare 43 och jämföra dessa effekter. Om effektmätaren konstaterar samma effekt vid öppen och sluten brytare är det fråga om en extern radarsignal som förstärkts. Om däremot effekten försvinner då brytaren öppnas indikerar detta självsvängning. Genom att mäta effekten vid öppen och sluten brytare och justera förstärkningen medelst förstärkningskontrollen 41 så att förstärkningen intar en inställning nära självsvängning utan att självsvängning uppträder, kan maximal förstärkning och därmed målarea ställas in vid det aktuella driflsfallet.

Uppfinningen är inte på något sätt begränsad till de föreslagna utföringsexemplen, utan inom uppflnningens ram, såsom den är definierad i de till beskrivningen fogade patentkraven, ryms en mångfald modifieringar.

Claims (8)

15 20 25 30 520 836 ß Patentkrav

1. l. Bredbandig repeterstörsändare innefattande mottagarantenn, förstärkare och sändarantenn for mottagning, förstärkning och utsändning av signal, vilken repeterstörsändare innefattar ett kopplingsarrangemang med motfaskoppling for upprätthållande av isolation mellan mottagarantennen och sändarantennen i vinkelornråden där mottagning och sändning sker samtidigt, kännetecknad av att repeterstorsändaren är utformad att skjutas ut från en farkost och att verka på avstånd från farkosten under drift, att mottagarantennen och sândarantennen vardera innefattar minst ett antennpar och att kopplingsarrangemanget for upprätthållande av isolation mellan mottagarantennen och sändarantennen innefattar en direkt i mottagarantennens och/eller sändarantennens antennpar anbringad motfaskoppling.

2. Repeterstörsändare enligt patentkravet l, kännetecknad av att sândarantennen och mottagarantennen innefattar två inbördes vridna antennpar vardera i syñe att mottaga och sända i två inbördes vridna foreträdesvis ortogonala polarisationer.

3. Repeterstörsändare enligt patentkravet l eller 2, varvid mottagarantennens och sändarantennens antennpar innefattar en forsta och en andra ytterledare utformade med antennspröt och en mittledare, kännetecknad av att for åstadkommande av motfaskoppling i ett antennpar den ena antennspetsen är ansluten mellan den forsta ytterledaren och mittledaren och den andra antennspetsen är ansluten mellan den andra ytterledaren och mittledaren.

4. _ Repeterstörsändare enligt patentkravet 1 eller 2, varvid mottagarantennens och sändarantennens antennpar innefattar en forsta och en andra ytterledare utformade med antennspröt och en mittledare, kännetecknad av att for att åstadkomma motfaskoppling i ett antennpar antennsprotens riktning i den ena antennen är anbringade i omkastad riktning i forhållande till den andra antennen.

5. Repeterstörsändare enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att mottagarantennens antennplan är inbördes vridna i förhållande till sändarantennens antennplan. 10 520 836 q

6. , Repeterstörsåndare enligt patentkravet 5, kännetecknad av att vridningen mellan mottagarantennens antennplan och sandarantennens antennplan är av storleksordningen 20°_

7. Repeterstörsändare enligt något av föregående patentkrav, varvid kopplingsarrangemanget innefattar medel for automatisk reglering av forstärkningen genom detektering av forstärkningsnivân for självsvangning och sänkning av forstärkningen till en nivå nära under forstärkningsnivån for självsvängning, kännetecknad av att medlen for automatisk reglering av forstärkníngen innefattar mellan mottagarantennen och sändarantennen anordnad forstärkningskontroll, effektmätare och brytare, varvid reducerad effekt vid öppen brytare i järnforelse med sluten brytare indikerar självsvängning.

8. Hylsarrangemang kännetecknat av att en hylsa är innefattad att inrymma en repetersörsändare enligt något av föregående patentkrav och en i anslutning till hylsans bottendel fast anbringad linbroms med en lina forbindande repeterstörsändaren med linbromsen åtminstone under ett utskjutningsforlopp.