РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ НА ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЕ

Техническое решение (полезная модель) относится к радиолокации, в частности, к конструированию радиолокационных станций на поверхностной электромагнитной волне.
Известна радиолокационная станция на поверхностной электромагнитной волне (ПЭВ), содержащая, передатчик, передающий и приемный преобразователи электромагнитной волны в поверхностную волну и обратно, подстилающую поверхность, линию передачи поверхностной электромагнитной волны, приемник, при этом передающий и приемный преобразователи выполнены в виде антенны из одного или нескольких излучателей, расположенных на подстилающей поверхности, выполненной в виде металлической или металлизированной конструкции произвольной формы и произвольного поперечного, сечения, линия передачи поверхностной волны представляет собой границу раздела двух сред и является продолжением подстилающей поверхности. [1].
Недостатком этой станции является ее низкая эффективность, обусловленная неэффективным согласованием подстилающей поверхности и линии передачи ПЭВ.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является радиолокационная станция на поверхностной электромагнитной волне, содержащая передатчик, передающий и приемный преобразователи электромагнитной волны в поверхностную волну и обратно, подстилающую поверхность, линию передачи поверхностной волны, приемник, при этом передающий и приемный преобразователи выполнены в виде антенны из одного или нескольких излучателей, расположенных на подстилающей поверхности, выполненной в виде металлической или металлизированной конструкции произвольной формы и
произвольного поперечного сечения, линия передачи поверхностной волны представляет собой границу раздела двух сред и является продолжением подстилающей поверхности. [2].
Недостатком этой станции является ее низкая эффективность, обусловленная неэффективным возбуждением ПЭВ и неэффективным согласованием подстилающей поверхности и линии передачи ПЭВ в месте их соединения.
В основу заявленного технического решения положена задача создания такой радиолокационной станции на поверхностной электромагнитной волне, которая обеспечит большую эффективность за счет более эффективного возбуждения ПЭВ и согласования подстилающей поверхности и линии передачи ПЭВ в месте их соединения.
2
2
2
2
2
2
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что в радиолокационной станции на поверхностной электромагнитной волне, содержащей передатчик, передающий и приемный преобразователи электромагнитной волны в поверхностную электромагнитную волну и обратно, подстилающую поверхность, линию передачи поверхностной электромагнитной волны, приемник, передающий и приемный преобразователи выполнены в виде антенны из одного или нескольких излучателей, расположенных на подстилающей поверхности, при этом линия передачи поверхностной электромагнитной волны является продолжением подстилающей поверхности, а подстилающая поверхность и линия передачи поверхностной электромагнитной волны представляют собой границу раздела двух сред, причем комплексная диэлектрическая проницаемость ε' второй среды определяется по формуле (ε'=ε-i60 λ σ), а величина (60 λ σ) больше ε, где λ - рабочая длина волны, σ - удельная проводимость второй среды, ε - относительная диэлектрическая проницаемость второй среды.
На фиг.1 изображена радиолокационная станция на ПЭВ.
Радиолокационная станция на ПЭВ содержит передатчик 1, передающий 2 и приемный 3 преобразователи электромагнитной волны в поверхностную и обратно, подстилающую поверхность 4, линию передачи 5, приемник 6.
Передающий 2 и приемный 3 преобразователи электромагнитной волны в
2
2
2
2
2
2
поверхностную расположены на подстилающей поверхности 4, при этом линия передачи 5 поверхностной электромагнитной волны является продолжением подстилающей поверхности 4, а подстилающая поверхность 4 и линия передачи 5 поверхностной электромагнитной волны представляют собой границу раздела двух сред, причем комплексная диэлектрическая проницаемость ε' второй среды определяется по формуле (ε'=ε-i60 λ σ), a величина (60 λ σ) больше ε, где λ - рабочая длина волны, σ - удельная проводимость второй среды, ε - относительная диэлектрическая проницаемость второй среды. В ряде случаев, для более эффективного возбуждения ПЭВ подстилающая поверхность 4 выполнена в виде металлической или металлизированной конструкции (в том числе и в виде металлической сетки) произвольной формы и произвольного поперечного сечения. Целесообразно и более экономично выполнять подстилающую поверхность 4 в виде покрытия, представляющего собой тонкую (толщиной не менее толщины скин-слоя) пленку. Это может быть и краска с металлическим порошком, имеющая высокую удельную проводимость. Подстилающая поверхность 4 представляет собой область, существенную для возбуждения поверхностных электромагнитных волн, обладающую высокой относительной удельной проводимостью σ для заданной рабочей длины волны λ.
При проектировании радиолокационной станции на ПЭВ, расположенной на стационарных или передвижных морских и океанских объектах, разумно в качестве подстилающей поверхности 4 и линии передачи 5 использовать морскую или океанскую поверхность, обладающую высокой удельной проводимостью. Передающий 2 и приемный 3 преобразователи выполнены в виде антенны из одного или нескольких излучателей, расположенных на подстилающей поверхности 4. В ряде случаев целесообразно как минимум один из преобразователей электромагнитной волны в поверхностную выполнить в виде одной или нескольких логопериодических антенн, в виде одной или нескольких несимметричных вибраторных антенн с верхней нагрузкой, в виде одной или нескольких зеркальных антенн, в виде одной или нескольких микрополосковых антенн, в виде одной или нескольких активных фазированных антенных решеток (АФАР). Использование этих антенн
позволяет в каждом конкретном случае (в заданном диапазоне рабочих частот) обеспечить более эффективное возбуждение и распространение ПЭВ и, тем самым, повысить эффективность радиолокационной станции на ПЭВ.
Линия передачи 5 ПЭВ представляет собой макрополосковую линию передачи и по аналогии с другими типами линий передачи электромагнитной энергии требует согласования в месте соединения. В данном случае должно быть обеспечено согласование подстилающей поверхности 4 с линией передачи 5 в месте их соединения. Наиболее важно обеспечить согласование в случае, когда электрические параметры (например, удельная проводимость) подстилающей поверхности 4 и линии передачи 5 существенно отличаются. Целесообразно обеспечить плавный переход с точки зрения возбуждения и распространения ПЭВ в месте соединения подстилающей поверхности 4 и линии передачи 5. Известно, что ПЭВ наиболее эффективно возбуждается на границе раздела, выполненной в виде диэлектрика над экраном. По аналогии разумно выполнить соединение линии передачи 5 и подстилающей поверхности 4 таким образом, что линия передачи 5 будет находиться на подстилающей поверхности 4 на начальном участке места соединения. В случае береговой линии моря может быть обеспечен плавный согласующий переход путем наклона подстилающей поверхности 4 относительно горизонта на начальном участке, превышающем длину зоны прилив - отлив.
Таким образом предложенное техническое решение позволяет обеспечить большую эффективность радиолокационной станции на ПЭВ как за счет использования более эффективных преобразователей электромагнитной волны в ПЭВ, так и за счет согласования подстилающей поверхности с линией передачи в месте их соединения.
Источники информации.
1. Патент РФ №48075, кл. G01S 13/00 по заявке №2005113146 от 29.04.2005 г.
2. Патент РФ №71448, кл. G01S 13/00 по заявке №2007138177 от 15.10.2007 г. - прототип.