МОНОИМПУЛЬСНЫЙ ОБЛУЧАТЕЛЬ

Полезная модель относится к моноимпульсным облучателям, предназначенным для использования в моноимпульсных антеннах, работающих на двух ортогонально поляризованных волнах. Облучатель формирует две суммарные диаграммы направленности ортогональных поляризаций и две разностные диаграммы направленности одной поляризации.
Известен классический 4-х рупорный моноимпульсный облучатель, содержащий четыре излучающих апертуры и четыре двойных волноводных тройника, обеспечивающих формирование сигналов суммарного и двух разностных каналов (Справочник по радиолокации. Под ред. М.Сколника. Пер. с англ. В 4-х томах, т.4, Радиолокационные станции и системы. М., "Сов. радио"., 1978 г., с.22-23).
Недостатком известного облучателя является невозможность осуществления приема и передачи сигналов на ортогонально поляризованных волнах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является моноимпульсный облучатель, содержащий четыре излучающих апертуры, двойные волноводные тройники, четыре преобразователя поляризации и четыре волноводных поляризационных тройника проходного типа (Патент РФ на полезную модель №59330, H01Q 25/02, H01Q 21/24, 2006 г.).
Недостатки прототипа заключаются в большой трудоемкости изготовления, сложности настройки, большой номенклатуре входящих в него деталей и сборочных единиц, низкой прочности конструкции, больших потерях и низком качестве балансировки мостовых схем, обусловленных протяженностью волноводного тракта и значительным количеством контактных фланцевых соединений.
Перед авторами стояла задача создания моноимпульсного облучателя, лишенного недостатков прототипа, предназначенного для использования в моноимпульсных антеннах, работающих на двух ортогонально поляризованных волнах, и удовлетворяющего следующим условиям:
- конструкция разрабатываемого моноимпульсного облучателя не должна иметь в своем составе волноводов в фазочувствительных узлах в связи с их высокой механической чувствительностью и, как следствие, иметь повышенную надежность;
- конструкция разрабатываемого моноимпульсного облучателя должна содержать минимум деталей;
- разрабатываемый моноимпульсный облучатель должен иметь монолитную конструкцию;
- разрабатываемый моноимпульсный облучатель должен иметь более высокие электрические характеристики.
Задача решена за счет того, что моноимпульсный облучатель, содержащий четыре излучающих апертуры и двойные волноводные тройники, четыре преобразователя поляризации и четыре волноводных поляризационных тройника проходного типа, выполнен в виде плит с углублениями и отверстиями, реализующимися при объединении плит между собой в систему волноводных элементов.
Моноимпульсный облучатель обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется с помощью чертежей, где:
- на фиг.1 приведена схема электрическая принципиальная;
- на фиг.2-3 - конструкция облучателя в сборе (со стороны выхода и входа соответственно);
- на фиг.4-5 - конструкция облучателя в разобранном виде (со стороны выхода и входа соответственно);
- на фиг.6-7 - волноводные каналы облучателя.
Облучатель состоит из плит 1-4 и преобразователя 5 поляризации, раскрыв которого выполняет роль рупорных излучателей 6-9 (W1), двойных T-образных тройников 10-16 (W2-W8), поляризационных тройников 17-20 (W9-W12), выполняющих функции селекторов поляризации, согласованных нагрузок 21, 22 (W13-W14) и короткозамыкателей 23, 24 (W15-W12). Переходы между прямоугольными волноводами, оси которых лежат в плоскости плит и перпендикулярно им, реализованы в виде ступенчатых уголковых поворотов 25-29.
Облучатель работает следующим образом.
прав
Линейно поляризованный сигнал со входа Σ подается на вход Σ двойного Т-образного тройника W8, синфазно делится пополам и подается на входы Σ двойных Т-образных тройников W6, W7, в которых также синфазно делятся пополам. Далее четыре синфазных сигнала, пройдя через поляризационные тройники W9-W12, блок поляризаторов W1, являющимися излучателями, формируют суммарную диаграмму направленности с правой круговой поляризацией.
лев
аз
ум
Линейно поляризованные сигналы со входов Σ, Δ, Δ делятся в двойных Т-образных тройниках W2-W5. Далее четыре синфазных или синфазно-противофазных сигнала, пройдя через поляризационные тройники W9-W12, блок поляризаторов W1, являющимися излучателями, формируют суммарную и разностные диаграммы направленности с левой круговой поляризацией.
Неиспользуемые выходы двойных Т-образных тройников W5 и W8 нагружены согласованными нагрузками W13 и W14, Неиспользуемые выходы двойных Т-образных тройников W6 и W7 нагружены короткозамыкателями W15 и W16.
Облучатель оптимизирован для использования в восьмимиллиметровом диапазоне волн.
Для подтверждения правильности выбранного технического решения была изготовлена опытная партия из трех моноимпульсных облучателей 8 мм диапазона, у которых получены следующие технические характеристики:
лев
прав
- совместные потери облучателя со стороны входов Σ и Σ: 0,6…0,8 дБ;
- КСВН облучателя по всем входам: 1,12…1,25;
- ширина суммарных диаграмм направленностей: 52…54 град.;
- разность максимумов разностных диаграмм направленностей: 0…0,2 дБ;
- снижение уровня сигнала разностных диаграмм направленности в равносигнальном направлении: меньше минус 38 дБ;
- масса облучателя: 1,6 кг.
На предприятии разработан комплект конструкторской документации на заявляемый облучатель. Изготовлена опытная партия изделий, успешно прошедшая испытания, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для полезной модели.