Панель волноводно-рупорных излучателей

Полезная модель относится к антенной технике и предназначена для построения антенных решеток, применяемых, в частности в радиолокационных системах и системах связи.
Известна «Антенная решетка» [RU 2486643, опубл. 27.06.2013, МПК H01Q 9/34], включающая отражатель и несколько излучателей, каждый из которых содержит симметричный вибратор, выполненный в виде двух плоских металлических элементов, имеющих одинаковые прямоугольные плечи, внешний и внутренний проводник для подключения симметричного вибратора к внешней линии передачи сигнала. При этом излучатели расположены перпендикулярно к плоскому металлическому отражателю, плоскости излучателей расположены вдоль продольной оси антенной решетки. Проводники подключения вибратора выполнены в виде плоской воздушной трехпроводной линии передачи, содержащей два внешних проводника, на которых крепятся плечи симметричного вибратора и расположенный между ними внутренний проводник. Излучатели расположены на отражателе в две линейки по четыре излучателя в каждой с расстоянием между излучателями 0,5…0,6 длины волны центральной частоты рабочего диапазона частот, причем центры излучателей в верхней линейке смещены вправо относительно центров излучателей в нижней линейке на половину расстояния между излучателями. Расстояние между линейками по вертикали равно 0,5…0,6 длины волны центральной частоты рабочего диапазона частот, отражатель имеет восемь прямоугольных отверстий, центры которых совпадают с центрами излучателей, предназначенные для соединения внутреннего проводника каждого вибратора излучателя с внешней линией передачи сигнала. Левый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ в нижней половине отражателя, а правый боковой край отражателя имеет прямоугольный выступ в верхней половине отражателя, ширина выступов равна 0,25…0,26 расстояния между излучателями, по периметру отражателя расположены отверстия крепления антенной решетки к несущей конструкции. Указанные выступы и расположение линеек излучателей на отражателе обеспечивают сохранение шага расположения излучателей в соседних антенных решетках при установке любого количества антенных решеток вплотную рядом друг с другом на одну несущую конструкцию.
Недостатком указанного решения является возникновение щелей в раскрыве антенны, построенной из набора заявленных антенных решеток.
Известна «Решетка излучающих элементов» [RU 2140691, опубл. 27.10.1999, МПК H01Q 21/00], в которой линейная решетка прямоугольных волноводных излучателей для использования в качестве модуля в двухмерной фазированной антенной решетке, в которой каждый излучающий элемент содержит волновод, причем излучающие элементы установлены в основном параллельно, с тыльной стороны, каждый излучающий элемент сообщен с источником энергии излучения, а на внешних концах излучающих элементов установлена диафрагма. Каждый излучающий элемент имеет, по крайней мере, на некотором участке по длине часть П-образного поперечного сечения, которая закреплена на стенке, общей для всех излучающих элементов основаниями боковых стенок.
Наиболее близким по технической сущности является модульный волноводно-рупорный излучатель антенны «Modular waveguide feed horn» [US 2009/0066598 A1, опубл. 12.03.2009, МПК H01Q 13/02]. Модульный волноводно-рупорный излучатель антенны выполнен таким образом, что включает в себя узел с пластиной волноводов. Модульный волноводно-рупорный излучатель антенны так же включает в себя секцию рупорных излучателей, содержащую как минимум один рупорный излучатель. Секция рупорных излучателей выполнена отдельно с возможностью крепления к пластине волноводов. Множество рупорных излучателей объединены в пары.
Недостатками указанных решений являются наличие стыков между излучателями, ухудшающих радиотехнические характеристики, и большие габариты.
Технической проблемой решаемой полезной моделью является создание панели волноводно-рупорных излучателей с высокими радиотехническими характеристиками и уменьшенными габаритами.
Техническим результатом предлагаемой панели волноводно-рупорных излучателей является улучшение радиотехнических характеристик и уменьшение ее габаритов за счет выполнения в виде единой конструкции.
Сущность предлагаемой панели волноводно-рупорных излучателей заключается в том, что она содержит линейки волноводно-рупорных излучателей.
Новым в предлагаемом техническом решении является то, что дополнительно введены передняя металлическая пластина и задняя металлическая пластина, с выполненными в них прямоугольными окнами, расположенными друг напротив друга. Передняя металлическая пластина и задняя металлическая пластина жестко соединены друг с другом линейками волноводно-рупорных излучателей, установленными между ними, и стойками, установленными по контуру пластин. Линейки волноводно-рупорных излучателей выполнены из четырех металлических планок и ступенчатых перегородок, расположенных таким образом, что ступенчатые перегородки, являющиеся боковыми стенками, в совокупности с четырьмя планками, установленными попарно по обе стороны ступенчатых перегородок внахлест друг другу, формируют рупор, жестко соединяя всю конструкцию вместе. Передняя металлическая пластина выполнена с набором пазов, а линейки волноводно-рупорных излучателей с выступами для последующего их соединения. Соседние линейки волноводно-рупорных излучателей и соседние окна продольно смещены относительно друг друга на половину длины волноводно-рупорного излучателя. Панель волноводно-рупорных излучателей выполнена из сплава АМц.
На Фиг. 1 изображена панель волноводно-рупорных излучателей в аксонометрической проекции.
На Фиг. 2 изображен вид А панели волноводно-рупорных излучателей.
На Фиг. 3 изображен вид Б панели волноводно-рупорных излучателей.
На Фиг. 4 изображена линейка волноводно-рупорных излучателей в аксонометрической проекции.
Панель волноводно-рупорных излучателей содержит переднюю металлическую пластину (1) и заднюю металлическую пластину (2), с выполненными в них прямоугольными окнами (3), расположенными друг напротив друга. Передняя металлическая пластина (1) и задняя металлическая пластина (2) жестко соединены друг с другом линейками волноводно-рупорных излучателей (4), установленными между ними, и стойками (5), установленными по контуру пластин (1) и (2). Соседние линейки волноводно-рупорных излучателей (4) и соседние окна (3) продольно смещены относительно друг друга на половину длины волноводно-рупорного излучателя (6).
Линейка волноводно-рупорных излучателей (4), состоит из нескольких волноводно-рупорных излучателей (6). Продольные стенки волноводно-рупорных излучателей (6) образованы соединенными внахлест двумя металлическими планками, одна продольная стенка металлическими планками (7) и (8), а вторая продольная стенка металлическими планками (9) и (10). Боковые стенки волноводно-рупорных излучателей (6) образованы установленными между продольными стенками волноводно-рупорных излучателей (6) ступенчатыми перегородками (11), жестко соединяющими между собой продольные стенки волноводно-рупорных излучателей (6).
Передняя металлическая пластина (1) может быть выполнена с набором пазов (12), а ступенчатые перегородки (11) линеек волноводно-рупорных излучателей (4) с выступами (13) для последующего их соединения. Выступы (13) и стойки (5) устанавливаются в пазы (12), а затем соединение пропаивается. Для лучшего осуществления пайки вся конструкция панели волноводно-рупорных излучателей может быть выполнена из сплава АМц.
Панель волноводно-рупорных излучателей применяется в антенных решетках и устанавливается, например, на корпус каналов модулей приемопередающих (МПП) активной фазированной антенной решетки (АФАР). Волноводы МПП стыкуются с окнами (3) задней металлической пластины (2) и входами волноводно-рупорных излучателей (6). Электромагнитная энергия, передаваемая волноводами МПП в волноводную часть волноводно-рупорных излучателей (6), излучается в пространство рупорной частью волноводно-рупорных излучателей (6), при этом формируется распределение электромагнитного поля по раскрыву АФАР.
Панель волноводно-рупорных излучателей выполненная единой конструкцией позволяет формировать плавный раскрыв антенной решетки без стыков между волноводно-рупорными излучателями, что повышает радиотехнические характеристики, а так же позволяет уменьшить габариты панели волноводно-рупорных излучателей.