РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности средств связи и может использоваться в измерительной и антенной технике как самостоятельно, так и в составе антенных решеток, например в АФАР с ВРС, работающей на передачу и с цифровым диаграммообразованием на прием.
Известна «Антенная система» [RU №2300833 опубл. 10.06.2007 г, МПК H03Q 21/29], включающая в качестве волноводного распределителя СВЧ-сигнала устройство, состоящее из «М» горизонтальных волноводных линеек направленных ответвителей (НО) (первого типа), входы которых подключены к выходам четырех сложных вертикальных волноводных распределителей (второго типа). Входы вертикальных распределителей подключены к выходам СВЧ-сумматора, являющегося диаграммо-образующим устройством для суммарно-разностных ДН. При этом распределитель второго типа расположен в плоскости, максимально приближенной к линейкам первого типа и обеспечивает совместно с ними улучшенную стабильность амплитудно-фазовых характеристик.
Известна «Антенная система» [RU №2256263, опубл. 10.07.2005. МПК H03Q 3/28], включающая «М» вертикальных волноводных линейных распределителей первого типа и запитывающих их четырех горизонтальных волноводных распределителей второго типа, обеспечивающих улучшение конструкции антенной решетки с точки зрения механического доворота на поворотной платформе. Для формирования вертикальной поляризации излучаемого антенной сигнала между излучающими линейками и линейками-распределителями первого типа установлены линейки волноводных скруток.
Известен «Многоканальный волноводный делитель» [RU №2158049 опубл. 20.10.2000 г., МПК Н01Р 5/18,], конструкция которого включает «N» многощелевых НО, объединенных единым магистральным волноводом и имеет «N» ответвленных волноводных каналов, ориентированных пол углом к оси магистрального волновода и расположенных на обеих его широких стенках. Выбор ориентации щелей связи в НО позволяет при жесткой привязке ответвленных каналов к магистральному волноводу произвольно ориентировать ответвленные каналы относительно оси магистрального волновода.
а
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Волноводная распределительная система» [RU №2310257 опубл. 10.11.2007 г., МПК Н01Р 5/02], состоящая из сумматора и четырех строчно-столбцовых делителей, в каждый из которых входят выполненные из многощелевых направленных ответвителей, последовательно объединенных общим магистральным волноводом, по одному распределителю-столбцу и по n линеек-строк. Каналы направленных ответвителей выполнены шириной =(0,7±0,1)λ, и высотой b≤0,2λ, где λ - длина волны в свободном пространстве, а длина щелей в многощелевых направленных ответвителях не превышает 1≤0,3λ, СВЧ-сумматор построен из четырех двойных тройников с высотой волноводных каналов не более b≤0,2λ
Основными недостатками известных технических решений являются:
1. Большие габариты и масса волноводных распределителей и их сложная конструкция;
2. Жесткая взаимная привязка линейных распределителей-строк, столбцов и СВЧ-сумматора друг к другу и их центральное расположение в антенной решетке, что увеличивает ее продольные размеры и затрудняет процессы сборки, эксплуатации и ремонта;
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается:
- в уменьшении массы и габаритов;
- в упрощении конструкции;
- в улучшении условий сборки, настройки, эксплуатации и ремонта.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, распределительная система для антенной решетки (PC) состоит из делителя-столбца и «n»-линеек-строк.
Новым в предлагаемой полезной модели является выполнение делителя-столбца волоконно-оптическим, причем СВЧ-вход его является входом распределительной системы для антенной решетки, а каждый СВЧ выход приемного оптоэлектронного модуля волоконно-оптического делителя-столбца подключен ко входу соответствующей линейки-строки.
Это позволяет выполнить конструкцию распределительной системы для антенной решетки с одним СВЧ-входом и n СВЧ выходами, уменьшая при этом ее массу и габариты, и обеспечить передачу СВЧ-сигнала от общего СВЧ-входа в n-линеек-строк.
При таком выполнении распределителя-столбца передача в нем СВЧ-сигнала осуществляется с помощью оптической несущей, канализируемой оптическим волокном и промодулированной этим СВЧ-сигналом.
На фиг.1 показана функциональная схема распределительной системы для антенной решетки.
Распределительная система для антенной решетки содержит:
волоконно-оптический распределитель-столбец 1 (описание волоконно-оптических линий передачи и делителей дано в книгах «Активные ФАР» под ред. Воскресенского Д.И. и Канащенкова А.И., г.Москва, «Радиотехника», 2004 г., глава 15, стр.455-483 и «Проектирование ФАР», ред. Д.И.Воскресенский, г.Москва, «Радиотехника», 2003 г, глава 5.6, стр.583-585), имеющий СВЧ вход 2, n СВЧ выходов 3, n приемных оптоэлектронных модулей 4, а также n линеек-строк 5.
Пример конкретной реализации предложенной полезной модели:
PC включает восьмиканальный волоконно-оптический делитель-столбец 1 с одним СВЧ-входом 2, восемью СВЧ-выходами 3 и восемью оптоэлектронными модулями (4), восемь одинаковых волноводных линеек-строк 5, каждая из которых состоит из десяти волноводных направленных ответвителей с сечением каналов 23×5, при этом общие габариты и масса PC уменьшается ~ на 20÷25%;
- длина каждого волоконно-оптического канала от входа (2) в распределитель-столбец до его выхода (3) равна ~250 мм;
- тип волокна - одномодовый;
- тип волоконного канала - с прямой модуляцией (МИПД-ПМ);
- входы магистральных волноводов линеек-строк (5) соединяются с выходами волоконно-оптического распределителя-столбца (3)
Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом заключаются в уменьшении массы и габаритов, улучшении конструкции и компоновки PC с одновременным улучшением условий ее сборки, ремонта и эксплуатации.