АКТИВНАЯ ФАЗИРОВАННАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА

Техническое решение (полезная модель) относится к радиотехнике, в частности к конструированию активных фазированных антенных решеток (АФАР).
Известна фазированная антенная решетка, содержащая печатные антенные излучатели, полосковые и микрополосковые линии передачи, линии питания и управления [1].
Недостатком данной фазированной антенной решетки является ее низкая эффективность, обусловленная ограниченными функциональными возможностями.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является активная фазированная антенная решетка, содержащая плоскую активную фазированную антенную решетку из печатных антенных излучателей, полосковых линий передачи, из устройства формирования, содержащего активные элементы, линии питания и управления, аттенюаторы, фазовращатели, элементы схемы суммирования, элементы схемы управления. [2].
Недостатком данной фазированной антенной решетки является ее низкая эффективность, обусловленная ограниченными функциональными возможностями.
В основу заявленного технического решения положена задача создания такой активной фазированной антенной решетки, которая обеспечит большую эффективность за счет более широких функциональных возможностей.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что активная фазированная антенная решетка, содержащая, по крайней мере, одну плоскую активную фазированную антенную решетку из печатных антенных излучателей, полосковых линий передачи, из устройства формирования, содержащего активные элементы, линии питания и управления, аттенюаторы, фазовращатели, элементы схемы суммирования, элементы схемы управления, выполнена в виде усеченной пирамиды, на боковых гранях которой размещены плоские активные фазированные антенные решетки из печатных антенных излучателей, полосковых линий передачи, из устройства формирования, при этом на внешней стороне основания усеченной пирамиды расположены входы для подключения каждой плоской активной фазированной антенной решетки к приемному и, или передающему устройству.
На фиг.1 изображена АФАР, общие виды; на фиг.2 - расчетная диаграмма направленности (ДН) АФАР в полусфере, в угломестной и азимутальной плоскости.
Активная фазированная антенная решетка содержит плоские активные фазированные антенные решетки 1, печатные излучатели 2, полосковые линии передачи 3, устройства формирования 4, основание 5 усеченной пирамиды, входы 6, ДН в угломестной плоскости 7, ДН в азимутальной плоскости 8.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Активная фазированная антенная решетка, содержащая, по крайней мере, одну плоскую активную фазированную антенную решетку 1 из печатных антенных излучателей 2, полосковых линий передачи 3, из устройства формирования 4, содержащего (на рисунке не показаны) активные элементы, линии питания и управления, аттенюаторы, фазовращатели, элементы схемы суммирования, элементы схемы управления, выполнена в виде усеченной пирамиды 5, на боковых гранях которой размещены плоские активные фазированные антенные решетки 1 из печатных антенных излучателей 2, полосковых линий передачи 3, из устройства формирования 4, при этом на внешней стороне основания 5 усеченной пирамиды расположены входы 6 для подключения каждой плоской активной фазированной антенной решетки 1 к приемному и, или передающему устройству. Технический результат заключается в обеспечении равнопотенциальной энергетической зоны покрытия обслуживаемого пространства в плоскости оси пирамиды 5 (в угломестной плоскости), путем создания квази косеконсной ДН за счет взаимного расположения печатных антенных излучателей 2, соединенных между собой полосковыми линиями передачи 3 и наклона плоской АФАР 1 в угломестной плоскости. Это позволяет исключить необходимость сканирования лучом ДН в угломестной плоскости. Равнопотенциальная энергетическая зона покрытия в плоскости основания 5 пирамиды (в азимутальной плоскости) обеспечивается сканированием луча ДН каждой плоской АФАР в заданном секторе и количеством плоских АФАР 1, размещенных на боковых гранях усеченной пирамиды 5. Данное техническое решение позволяет обслуживать как заданный сектор полусферы, так и всю полусферу, создавая заданную равнопотенциальную энергетическую зону. На фиг.2 приведены характеристики (ДН) АФАР для работы в верхней полусфере.
Равнопотенциальная энергетическая зона всей сферы обеспечивается тем; что АФАР выполнена в виде двух активных фазированных антенных решеток, которые конструктивно объединены между собой со стороны основания 5 усеченной пирамиды.
В предложенной конкретной конструкции печатные антенные излучатели 2 выполнены в виде печатных излучателей прямоугольной формы. Апертура плоской АФАР 1 выполнена в виде ряда параллельных линейных антенных решеток из активных печатных излучателей 2, расположенных между собой на заданном расстоянии и соединенных между собой последовательно посредством полосковых линий 3, а линейные антенные решетки соединены с устройством формирования 4.
Активные элементы (на рисунке не показаны) выполнены в виде приемных микрополосковых малошумящих усилителей (МШУ) в случае, если АФАР является приемной и в виде передающих микрополосковых усилителей мощности (передающих модулей), если АФАР является передающей. Если АФАР является приемопередающей, то активные элементы выполнены как в виде передающих модулей, так и в виде МШУ.
Подобная конструкция АФАР позволяет расширить ее функциональные возможности, что и повышает ее эффективность.
Таким образом предложенное техническое решение позволяет проектировать более эффективные активные фазированные антенные решетки.
Источники информации.
1. Свидетельство №6471, кл. H01Q 21/00 по заявке №97107112/20 от 30.04.1997 г.
2. Патент РФ №87295 кл. H01Q 21/00 по заявке №2009124967 от 29.06.2009 г. - прототип.