Волноводно-щелевая антенна для радиолокатора

Волноводно-щелевая антенна для радиолокатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к антенной технике СВЧ н может быть использовано в качестве антенны радиолокатора, например , бокового обзора, устанавливаемого на летательном аппарате, например , космического базирования. Целью изобретения является уменьшения габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПП, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в условиях эксплуатации на летательном аппарате. Волноводнощелевая антенна содержит волновод, состоящий из секций , где в общем случае i 1j2,...,N (на фигурах N 5), в которых прорезаны щели 2 е (в широкой стенке волновода) и которые установлены на основании, состоящем из частей 3j , где в общем случае j 1,2,...,К (на фигурах К 6). С частями .3, и 3 соединен механизм 4 натяжения. Первая секция 1, волновода крепится к первой части 3, основания с помощью шарнира 5, а последняя секция Ij волновода - к последней части 3, основания с помощью шарнира ь 6. Оси шарниров 5 и 6 приподняты над поверхностью основания на высоту, большую полуширины узкой стенки секции 1; волновода. Волновод 7 запитки подключен к входу первой секции 1, волновода через гибкую секцию 8, Секции 1; волновода соединены между собой шарнирно-фиксирующим узлом 9. В транспортном положении части 3; основания вместе с расположенными на них секциями 1 волновода находятся в сложенном положении, а секции 1; прижаты к соответствующим частям 3; основания и защищены таким образом от перегрузок. После доставки антенны, например, на орбиту спутника и освобождения транспортных захватов части 3j основания вместе с установленными на них секциями 1; волновода под действием пружинящих элементов, связанных с шарнирами, соединяющими секции , начинают раскладываться в прямую линию. Механизм 4 натяжения реализует постоянное усилие натяжения. 1 з.п. ф-лы, 6 шт. 4 L сл со со ю vj ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ айаг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3695947/24-09 (22) 27.01.84 (46) 07.05.88. Бюл. У 1/ (71) Институт радиофизики и электроники АН УССР (72) В.В.Иголкин, А.И.Калмыков, А.IO.Прозоровский, A,Н.Сластенко, П.М.Торчун и В.П.Шестопалов (53) 621.372.831.3(088.8) (56) Бухарев М.В. Научная аппаратура спутника США. — Seasat-1. — Зарубежная радиоэлектроника. 1983, И - 8, с.49.

Справочник по радиолокации. / Под ред. N.М.Сколника М.: Сов.радио, 1978, т.4 c . .96-101. (54) ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА ДЛЯ

РАДИОЛОКАТОРА (57) Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в качестве антенны радиолокатора, например, бокового обзора, устанавливаемого на летательном аппарате, например, космического базирования. Целью изобретения является уменьшения габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПп, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в условиях эксплуатации на летательном аппарате, Волноводнощелевая антенна содержит волновод состоящий из секций 1,, где в общем случае i = 1,2,...,N (на фигурах

N = 5), в которых прорезаны щели 2

7 У (g1) 4 Н 01 P 1/06; Н 01 13/22 (в широкой Lòeíêå волновода} и которые установлены íà основании, состоящем из частей 3;, где в общем случае

1 = 1,2,...,К (на фигурах К = 6) . С частями,3 и 3 соединен механизм 4 натяжения. Первая секция 1, волновода крепится к первой части 3, основания с. помощью шарнира 5, а последняя

Låêöèÿ 1з волновода — к последней части Зв основания с помощblo шарнира

6. Оси шарниров 5 и 6 приподняты над поверхностью основания на высоту, большую полуширины узкой стенки i .åêции 1; волновода. Волновод 7 запитки подключен к входу первой секции волновода через гибкую секцию 8. Сек- а

<О ции 1; волновода соединены между собой шарнирно-фиксирующим узлом 9. В транспортном положении части 3„ основания вместе с расположенными йа них секциями 1 волновода находятся в

1 сложенном положении, а секции 1; прижаты к соответствующим частям 3- осJ нования и защищены таким образом от перегрузок. После доставки антенны, например, на орбиту спутника и освобождения транспортных захватов части

3; основапия вместе с установленными на них секциями 1; волновода под действием пружинящих элементов, связанных с шарнирами, соединяющими секции, начинают раскладываться в прямую линию. Механизм 4 натяжения реализует постоянное усилие натяжения. 1 э.п. ф-лы, 6 ил.

1394279

45

Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в качестве антенны радиолокатора, например, бокового обзора, устанавливаемого на летательном аппарате, например, космического базирования.

Цель изобретения — уменьшение габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПД, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в условиях эксплуатации на летательном аппарате.

На фиг. 1 представлена волноводнощелевая антенна для радиолокатора в рабочем положении, общий вид, на фиг. 2 — шарнирно-фиксирующий узел; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2 (пружинные уплотнители на фланце), на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 2, (герметизирующие канавки на фланце); на фиг. 5 = основание волноводно-щелевой антенны в сложенном положении; на фиг. 6 — механизм натяжения.

Волноводно-щелевая.антенна для радиолокатора (фиг. 1) содержит волновод, состоящий из секций 1, где

1,2. ° .,N. В волноводных секциях прорезаны щели 2. Основание состоит из частей 3, где j = 1,2,...,К. В представленном примере N = 5, К = 6, С частями Зз и 3 соединен механизм

4 натяжения. Первая секция 1> волновода крепится к первой части 3 основания с помощью шарнира 5, а последняя секция 1 волновода — к последней части 3 основания с помощью шарнира 6. Оси шарниров 5 и 6 приподняты над поверхностью основания на высоту, большую полуширины узкой стенки секций 1; волновода. Волновод

7 запитки подключен к входу первой секции 1, через гибкую секцию 8.

Секции 1; волновода соединены одна с другой шарнирно-фиксирующим узлом 9 (фиг. 2), который состоит из кронштейнов 10 — 13, симметрично закрепленных на узких стенках каждой секции 1; волновода. Первые кронштейны 10 и 12 двух соседних секций

1 ° и i,+, волновода соединены шарни1 ром 14, причем соосно с ним на первом кронштейне 10 жестко закреплен кулачок 15, а на втором кронштейне 11 секции 1 установлен штифт 16, на втором кронштейне 13 секции 1;„ на одной оси установлены пружина 17 кручения, крюк 18 и собачка 19, рабочая поверхность которой через шток 20 связана с поверхностью кулачка 15.

Пружинные уплотнители 21 (фиг. 3) установлены на фланце 22 секции 1; волновода, а на фланце 22 соседней секции 1, +, волновода (фиг. 4) выполнены герметизирующие канавки 23. К узким стенкам каждой секции 1; волновода припаяны пластины 24,образующие рупор, который сужает диаграмму направленности антенны в плоскости, перпендикулярной ее оси.

Части 3> основания (фиг. 5) связаны друг с другом цилиндрическими шарнирами 25 с пружинными механизмами 26.

Механизм 4 натяжения (фиг. 6) содержит две цилиндрические направляющие 27, соединенные перемычкой 28 и жестко закрепленные на части 3> основания. Тянущий винт 29 через пружину

30 и шайбу 31 связан с консолью 32 части 3 основания, а через реэьбовое отверстие — с перемычкой 28. Тянущий винт 29 снабжен электроприводом 33.

Устройство работает следующим образом.

В транспортном положении части 3 основания вместе с расположенными на них секциями 1; волновода находятся в сложенном положении (фиг, 5). Секции 1, прижаты к соответствующим частям 3 основания и защищены таким об

3 разом от перегрузок при доставке на орбиту. В секциях 1, волновода по широкой стенке прорезаны щели 2 с шагом примерно % /2, где 9 — длина волны в волноводе, причем щели 2 расположены попеременно симметрично относительно оси волновода. Смещение щелей 2 от оси изменяется в зависимости от их расстояния до входа, что приводит к формированию требуемого амплитудного распределения вдоль раскрыва волноводно-щелевой антенны. Волновод 7 эапитки подключен к входу первой секции 1 через гибкую секцию 8. На узкие стенки секции 1; напаяны пластины 24 для сужения диаграммы направленности в плоскости, перпендикулярной оси антенны.

После доставки антенны на орбиту

55 и освобождения от транспортных захватов под действием пружинных механизмов 26 части 3 связанные цилиндриУ ческими шарнирами 25, начинают раскладываться в прямую линию. При этом з 13942 секции 1; волновода, также поворачиваяеь друг относительно друга на шарнирах 14 шарнирно-фиксирующих узлов

9, начинают раскладываться. Шток 20 скользит одним своим концом по поверхности кулачка 15 и, когда фланцы 22 соседних секций 1; и 1;„ сблизятся, он вторым своим концом освобождает рабочую поверхность собачки 19, позволяя крюку 18 под действием пружины 17 кручения повернуться и войти в зацепление со штифтом 16, что обеспечивает надежное соединение секций 1„.. Поскольку расстояние от 15 оси волновода до шарнира 14, соединяющего кронштейны 10 и 12, равно расстоянию от оси волновода до штифта

16 на кронштейне 11 и до оси крюка

18 на кронштейне 13, то растягивающее 20 усилие, направленное вдоль оси волновода, не оказывает изгибающих воздействий на секции 1; волновода. При сближении фланцев 22 секций 1; и

1, „ пружинные уплотнители 21 вхо- 25 дят в соответствующие герметизирующие канавки 23, обеспечивая электрическую герметичность сочленения даже при наличии зазора между фланцами 22 секций 1; и 1;„ 30

После окончания процесса раскладывания на электропривод 33 механизма

4 натяжения подается напряжение питания. Тянущий винт 29, приводимый во вращение электроприводом 33, перемещается относительно перемычки 28 и через шайбу 31 и пружину 30 тянет консоль 32, закрепленную.на части 3 основания, в результате чего консоль

32 перемещается по цилиндрическим на- 4О правляющим 27, закрепленным на части

Зз основания. Таким образом, части

3, — 3 перемещаются относительно частей 3 — 3 основания и с помощью шарниров 5 и 6 натягивают секции 1, -1 над основанием.В результате.невесомости волноводно-щелевая антенна в рабочем положении имеет идеально ровную поверхность широких стенок волновода. Температурные перепады могут. приводить к деформации основания, но поскольку волновод закреплен только в двух точках на концах первой и

79

4 последней секции 1, и 1 и к нему приложено растягивающее усилие, стабилизированное пружиной 30, они не могут вызвать искривления волновода и расширения диаграммы направленности антенны.

Формула и э обретения

1. Волноводно-щелевая антенна для радиолокатора, содержащая волновод со щелями, закрепленный на основании, отличающаяся тем, что, Ъ целью уменьшения габаритов в транспортном состоянии при сохранении коэффициента усиления, КПЦ, ширины диаграммы направленности и уровня боковых лепестков в рабочем состоянии в условиях эксплуатации на летательном аппарате волновод выполнен из секций соединенных шарнирно-фиксирующим узлом, основание выполнено как мини-: . мум из двух частей с воэможностью перемещения, например поворота их в одной плоскости одна относительно другой, введен механизм натяжения, соединенный с двумя частями основания, а крепление волновода к основанию выполнено в виде шарниров, установленных на концах первой и последней секций волновода.

2. Антенна по п. f о т л и ч а ющ а я с я тем, что шарнирно-фиксирую- : щий узел содержит кронштейны, установленные симметрично на узких стенках каждой секции волновода, причем первые кронштейны двух соседних секций волновода соединены шарниром, на первом кронштейне одной секции волно с, вода соосно с шарниром жестко закреплен кулачок, а на втором кронштейне этой секции волновода установлен штифт, на втором кронштейне другой секции волновода на одной оси установлены пружина кручения, крюк и собачка, рабочая поверхность которой через шток связана с поверхностью кулачка, при этом расстояние от оси волновода до оси шарнира равно расстоянию от оси волновода до оси крюка и до оси штифта.

1394279

1394279

Составитель И.Горелова

Редактор Л,Зайцева Техред М,Дидык Корректор С. Черни т

Заказ 2226/48 Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4